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(wǎng)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(wěn)定會造成相關(guān)設(shè)備工作頻率不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問題。 晶振還有個作用是在電路產(chǎn)生震蕩電流，發(fā)出時鐘信號。晶振是晶體振蕩器的簡稱。它用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器(VCO)。
晶振在數(shù)字電路的基本作用是提供一個時序控制的標準時刻。數(shù)字電路的工作是根據(jù)電路設(shè)計，在某個時刻專門完成特定的任務，如果沒有一個時序控制的標準時刻，整個數(shù)字電路就會成為“聾子”，不知道什么時刻該做什么事情了。
晶振起振的原理
晶振是將石英晶體按一定的方位角切割成不同形狀，在兩個對立面上涂覆銀層作為電極，在每個電機上焊接引線作為管腳，再用外殼封裝即為晶振。切割的定位角與最后的成型形狀決定了晶振的振動頻率，切割精度完了晶振的振動精度。
壓電效應：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。
正壓電效應：當外力去掉后，電介質(zhì)又會恢復到不帶電的狀態(tài)。
逆壓電效應：當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失。
當在晶體表面上施加機械壓力時，與機械壓力成比例的電壓出現(xiàn)在晶體上。該電壓會導致晶體失真，失真的量將與施加的電壓成比例，并且還與施加在晶體上的交流電壓成正比，從而導致晶體以其固有頻率振動。這種壓電效應會產(chǎn)生機械振動或振蕩，可用來代替以前的振蕩器中的標準LC振蕩電路。
晶振具有壓電效應，即在晶片兩極外加電壓后晶體會產(chǎn)生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會產(chǎn)生電壓。如在極板間所加的是交變電壓，就會產(chǎn)生機械變形振動，同時機械變形振動又會產(chǎn)生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩(wěn)定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(決定于晶片的尺寸，晶體愈薄，切割難度越大，諧振頻率越高)相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點是頻率穩(wěn)定度很高。利用晶振的壓電效應來為單片機工作產(chǎn)生時鐘頻率，CPU一切指令的執(zhí)行都建立在該基礎(chǔ)上，時鐘頻率增大->MCU運行越快。
晶振分類
晶振可分為有源晶振和無源晶振。
①無源晶振=晶體=諧振器=crystal
一般為2引腳，需要借助與負載電容形成的時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號。無源晶振產(chǎn)生的是正弦波信號(峰值電壓接近芯片的工作電壓，可用萬用表簡易測量其電壓是否為芯片電壓的一半來判斷晶振是否正常工作)。
無源晶振和stm32一起使用時，利用stm32內(nèi)部的HSE(外部高速時鐘)提供時鐘電路。
②有源晶振=晶振=振蕩器=oscillator
有4個引腳。不需要CPU的內(nèi)部振蕩器，通過自身產(chǎn)生振蕩(供電便能產(chǎn)生一個時鐘信號)。有源晶振產(chǎn)生的信號為方波信號。(也有特例為正弦波信號)
有源晶振內(nèi)部除了石英晶片外，還有鐘振IC和阻容元件，包含邏輯電路可自動匹配外部電容，輸出頻率更穩(wěn)定，精度高，不會引起頻率偏移。但由于其固定的信號電平，靈活度不如晶體，且價格貴。
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