PIC单片机晶振电路设计指导

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1、Pic单片机晶振电路设计指导pic单片机晶振电路设计指导PIC单片机有四种振荡方式叮供选择，振荡方式经配置寄存器CONFIG的FOSC1,FOSCO位加以选择，并在EPROM编程时写入。品体振荡器/陶瓷振荡器：XT、LP、IIS三种方式中，需一晶体或陶瓷谐振器连接到单片机的OSC1/CLKIN和0SC2/CLK0UT引脚上,以建立振荡,如图1所示。电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。在品体振荡下，电阻RF^lOMQo对于32KHz以上的品体振荡器，当VDD>4.5V时，建议Cl=C2^30PFo（Cl：相位调节电容;C2：增益调节电容

2、。）表1：振荡器类型选择FOSC1FOSCO振荡方式00低功耗振荡LP(LowPower)01标准晶体振荡XT(Crystal/Resenator)

3、10髙速晶体振荡HS（HighSpeed）

4、1.1;阻容振荡RC(Resistor/CaPACitor常见问题分析1：如何选择晶体？対于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重耍，尤其设计带冇睡眠唤醒（往往用低电压以求低功耗）的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根木就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显，原因时上电时电路有足够的扰动，很容易建立

5、振荡。在睡眠唤醒时，电路的扰动要比上电时小得多，起振变得很不容易。在振荡回路中，晶体既不能过激励（容易振到高次谐波上）也不能欠激励（不容易起振）。品体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。2：如何判断晶振是否被过分驱动？电阻RS常用来防止晶振被过分张动。过分张动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果止弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶

6、振被过分驱动。这时就需要用电阻RS來防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值人小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，从0开始慢慢调高，一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RSffio外部晶体振荡器电路：PIC芯片可以使用已集成在片内的振荡器，亦可用由TTL门电路构成的简单振荡器电路。当外接振荡器时,外部振荡信号（仅限于HS、XT、LP）从0SC1端输入,0SC2端开路。图2所示的是典型的外部并行谐振振荡电路，应用晶体的基频来设计。74AS04R相器以來实现振荡器所需的180°相移，4.7KQ的电阻用来

7、提供负反馈给反相器，10KQ的电位器用来提供偏压，从而使反相器74AS04工作在线性范围内。3：如何选择电容Cl,C2?（1）:因为每一种晶振都有各口的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。（2）:在许可范围内，C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。（3）:应使C2值大于C1值，这样可使上电时，加快晶振起振。图1图2图3图•5V4RC振荡:RC振荡适合丁対时间精度耍求不高的低成木应用。RC振荡频率随着电源电压VDD,RC值及工作环境温度的变化而变化。同时由于工艺参数的差异，对不同芯片其

8、振荡器频率将不同。另外,当外接电容CEXT值较小时,对振荡器频率的影响更大,当然,我们也应考虑电阻电容木身的容差对振荡器频率的影响。图3所示的是典型的外部串行谐振振荡电路，亦应用晶体的基频来设计。74AS04R相器川來提供振荡器所需的180。相移，330Q的电阻用來提供负反馈，同时偏置电压。图4所示的是RC振荡电路，如果REXT低于2.2KQ,振荡器将处于不稳定T作状态，其至停振。而REXT大于1M［时，振荡器乂易受噪声、湿度、漏电流的干扰。因此，电阻REXT取值最好在3KQ〜100KQ范围内。在不接外部电容时，振荡器仍可工作，但为

9、了抗干扰及保证稳定性，建议接一20PF以上的电容。PIC单片机片内有一4分频电路，从0SC1/CLKIN引脚输入或RC振荡器产生的振荡频率fOSC经4分频后从OSC2/CLKOUT引脚输出4分频信号，该信号可用于测试或作为其它逻辑电路的同步信号。