詳談單機(jī)片晶振不起振原因與解決方案
單片機(jī)工作時(shí),是一條一條地從RoM中取指令,然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間,稱之為一個(gè)機(jī)器周期,這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。—個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz石英晶振,它的時(shí)鐘周期是1/12us,它的一個(gè)機(jī)器周期是12×(1/12)us,也就是1us。
MCS—51單片機(jī)的所有指令中,有一些完成得比較快,只要一個(gè)機(jī)器周期就行了,有一些完成得比較饅,得要2個(gè)機(jī)器周期,還有兩條指令要4個(gè)機(jī)器周期才行。為了衡量指令執(zhí)行時(shí)間的長短,又引入一個(gè)新的概念:指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時(shí)間。例如,當(dāng)需要計(jì)算DJNZ指令完成所需要的時(shí)間時(shí),首先必須要知道晶振的頻率,設(shè)所用晶振為12MHz,則一個(gè)機(jī)器周期就是1us。而DJNZ指令是雙周期指令,所以執(zhí)行一次要2us。如果該指令需要執(zhí)行500次,正好1000us,也就是1ms。
機(jī)器周期不僅對(duì)于指令執(zhí)打有著重要的意義,而且機(jī)器周期也是單片機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的時(shí)間基準(zhǔn)。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振,那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí),實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間就是1us,這就是單片機(jī)的定時(shí)原理。
簡(jiǎn)單地說,沒有晶振,就沒有時(shí)鐘周期,沒有時(shí)鐘周期,就無法執(zhí)行程序代碼,單片機(jī)就無法工作。
遇到單片機(jī)晶振不起振是常見現(xiàn)象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?
(1) PCB板布線錯(cuò)誤;
(2) 單片機(jī)質(zhì)量有問題;
(3) 晶振質(zhì)量有問題;
(4) 負(fù)載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質(zhì)量有問題;
(5) PCB板受潮,導(dǎo)致阻抗失配而不能起振;
(6) 晶振電路的走線過長;
(7) 晶振兩腳之間有走線;
(8) 外圍電路的影響。
解決方案,建議按如下方法逐個(gè)排除故障:
(1) 排除電路錯(cuò)誤的可能性,因此你可以用相應(yīng)型號(hào)單片機(jī)的推薦電路進(jìn)行比較。
(2) 排除外圍元件不良的可能性,因?yàn)橥鈬慵o非為電阻,電容,你很容易鑒別是否為良品。
(3) 排除晶振為停振品的可能性,因?yàn)槟悴粫?huì)只試了一二個(gè)晶振。
(4) 試著改換晶體兩端的電容,也許晶振就能起振了,電容的大小請(qǐng)參考晶振的使用說明。
(5) 在PCB布線時(shí)晶振電路的走線應(yīng)盡量短且盡可能靠近IC,杜絕在晶振兩腳間走線。
晶振(石英晶體諧振器)是否正常的檢測(cè)方法:
用示波器接晶振的任一引腳,示波器的接地引腳接線路板上的地,如果晶振正常則會(huì)顯示正弦波(單片機(jī)內(nèi)部將其變?yōu)榉讲ǎ?,正弦波的頻率與晶振的標(biāo)注的頻率相差不大。
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