为什么晶振是32.768 晶振为何是32.768？

为什么晶振是32.768？

现代电子产品中，使用晶振的场合并不少见。晶振是一种调节频率的元器件，通过电路让其射频振荡，从而提供稳定的计时基准。那么为什么晶振的频率是32.768 kHz呢？下面从几个方面详细阐述。

1、水晶的物理特性

水晶在物理上表现出了许多非常特殊的特性，包括石英晶振的贡献。 石英是一种晶体，有非常稳定的回弹性和压电特性，这使它非常适合制作晶振。在石英的缺口产生的相反的压力之间来回弹动的原理基础上，产生了稳定的高频石英振荡器。

在石英晶振的设计中，四个面上各有一个震荡晶体。由于切割的方向和电压的调节，石英有一个明显的固有频率，而且非常稳定。而晶体的固有频率的特点是只代表了其中一个单频率，而且这个振动方式是非常平稳的。因此，石英晶振可以在到达稳态后提供一个非常稳定的频率。

2、二进制码的使用

在计算机科学中，常用的数字系统是二进制，它使用了仅由0和1两个数字组成的数码系统来作为计数基准。 在二进制体系中增加数字的数量最终导致了精度和计算速度的提高。每个计算机都必须有一个时钟信号，而这种信号最适合使用一个2的幂次方的数字来代表。然而，这项任务并非简单，因为时间单位既需要一秒的毫秒精度，也需要每秒钟能计算16或32倍的操作，满足了计算机在计算和执行任务时对时钟的需求。

因此，作者将时钟信号的频率设置为2^15 Hz。这为计算机提供了足够的时钟精度和处理能力，同时满足了使用二进制计算时钟的需求。

3、实际应用中的考虑因素

在现代数字时钟中，精度和超低功耗都是重要事项。使用32.768 kHz频率的晶体，与大多数微处理器的交互都很容易（大多数处理器都包括了与常用的32.768 kHz 晶体振荡器的交互部件，如周边设备）。此外，这个频率是能够同时工作和满足低功耗需求之间妥协的接口。

此外，在精确测量和计时的应用领域，具有超高精度的原子钟可能更适合作为计时基准。但是，由于晶体振荡器的价格和功耗都比原子钟更低，那么适用于大多数计时应用的是晶体振荡器，在这些应用中32.768 kHz的频率是约定俗成的基准频率。

总结

在现代电子产品时钟电路中，晶振是非常重要的元器件。32.768 kHz的频率是一个约定俗成的基准信息，在数字计算机中尤其重要。虽然其频率似乎是出于历史和技术的妥协，但这个频率的频率不仅与二进制计数系统完美契合，而且在能耗和价格等多种因素方面都具有适用性。