時鐘晶體振蕩器作用是什麼 時鐘晶體振蕩器種類

2021-01-08 電子發燒友
時鐘晶體振蕩器作用是什麼 時鐘晶體振蕩器種類

周碧俊 發表於 2018-08-07 11:51:32

晶振是石英振蕩器的簡稱，英文名為Crystal，它是時鐘電路中最重要的部件，它的主要作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定，自然容易出現問題。

晶振與時鐘振蕩器

晶體振蕩器，以下我簡稱晶振，是利用了晶體的壓電效應製造的，當在晶片的兩面上加交變電壓時，晶片會反覆的機械變形而產生振動，而這種機械振動又會反過來產生交變電壓。當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其它頻率下的振幅大得多，產生共振，這種現象稱為壓電諧振。晶振產生振蕩必須附加外部時鐘電路，一般是一個放大反饋電路，只有一片晶振是不能實現震蕩的。

於是就有了時鐘振蕩器，將外部時鐘電路跟晶振放在同一個封裝裡面，一般都有4個引腳了，兩條電源線為裡面的時鐘電路提供電源，又叫做有源晶振，時鐘振蕩器，或簡稱鍾振。好多鍾振一般還要做一些溫度補償電路在裡面，讓振蕩頻率能更加準確。

時鐘振蕩電路

時鐘振蕩簡單點說就是一個頻率產生電路，很多晶片都是以某種時序來運行的，這就需要有一個電路為時序提供基準，來協調晶片內各個部件有序運行。簡單點阻容震蕩就可以作為一個時鐘電路，需要精準頻率的話需要使用晶振作為基準源。

時鐘IC晶片

他主要起著放大頻率和縮小頻率的作用，他和晶振組合後才能在主板上起作用。我們把他稱做為時鐘發生器（晶振+時鐘IC晶片）

時鐘發生器原理

時鐘我們可以把他定義為各個部件的總線頻率速度，他起著分配給各個部件的頻率使他們能夠正常工作。當晶振通電後發出的頻率送入時鐘IC晶片，它的各腳會傳出相對應的頻率通個時鐘IC晶片旁邊的電阻（時鐘IC晶片旁邊左右兩邊一排的小電阻基本為220=22歐，330=33歐）。而內存，與AGP這些高速的時鐘是由北橋內部提供給它的，（注有些主板AGP時鐘不是由北橋提供的）將頻率信號分配到主板各個部件，如（PCI 33M，CPU 100M133M200M I/O 48M和14M，南橋33M &14M北橋100M7&133M&200M

時鐘振蕩器種類介紹

1. X1 振蕩器

X1 振蕩器採用晶體振蕩器或陶瓷振蕩器（2 ～ 10MHz），連接到X1 和X2 引腳。

同樣可以輸入外部時鐘。EXCLK 引腳輸入時鐘信號。

圖5-10 為X1 振蕩器的外部電路示例。

2. XT1 振蕩器

XT1 振蕩器採用晶體振蕩器（標準值為：32.768 kHz），連接到XT1 和XT2 引腳。

圖5-11 為XT1 振蕩器的外部電路示例。

注意事項1. 在使用X1 振蕩器和XT1 振蕩器時，圖5-10 和圖5-11 中被虛線包圍的部分的配線應按照如下配線方法配線，以防止連接線電容產生不利影響。

1.連接線越短越好。

2.連接線不應與其他信號線交叉。流經的電流變化較大的信號線不要在振蕩器周圍布線。

3.要保持振蕩器電容器的接地點電壓與VSS相同。不要將電容的地信號接入大電流地。

4.不要從振蕩器獲取信號。

注意 XT1 振蕩器被設計成低振幅電路，以降低功耗。

圖5-12 為不正確的振蕩器連接示例

備註 在使用副系統時鐘時，分別用XT1 和XT2 代替X1 和X2。串聯電阻也串在XT2 這邊。

圖三圖四

備註 在使用副系統時鐘時，分別用XT1 和XT2 代替X1 和X2。串聯電阻也插在XT2 這邊。

注意事項 2. 當X2 和XT1 並行連接時，X2 的串擾噪音會疊加到XT1，從而產生錯誤。

3. 不使用副系統時鐘

為了降低功耗，如果無需使用副系統時鐘，或者不使用副系統時鐘作為I/O 埠，則可以設置XT1 和XT2 引腳為I/O 模式（OSCSELS = 0），並通過一個電阻獨立連接到VDD 或VSS。

備註 OSCSELS：時鐘操作模式選擇寄存器的第4 位（OSCCTL）

4. 內部高速振蕩器

78K0/LC3 產品中包含內部高速振蕩器。可以通過內部振蕩模式寄存器（RCM）控制振蕩。復位釋放後，內部高速振蕩器自動開始振蕩（8 MHz （TYP.））。

5. 內部低速振蕩器

78K0/LC3 產品中包含內部低速振蕩器。

內部低速振蕩時鐘只作為看門狗定時器、8 位定時器H1 和LCD 控制器/驅動器的時鐘使用。內部低速振蕩時鐘不能用作CPU 時鐘。

可以通過選項字節選擇內部低速振蕩器「可由軟體停止」或「不能停止」。如果設置「可由軟體停止」，則可由內部振蕩模式寄存器（RCM）控制振蕩。

復位釋放後，內部低速振蕩器自動產生振蕩，同時如果使用選項字節允許看門狗定時器操作，則可以驅動看門狗定時器（240 kHz （TYP.））。

6. 預分頻器

當CPU 使用主系統時鐘時，通過分頻主系統時鐘，預分頻器可以產生多種時鐘

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