单片机外接晶振是什么意思 单片机连接外部晶振的含义

1、单片机外接晶振的基本概念

单片机外接晶振，简称外振，是单片机的外部时钟源。单片机内部集成了一个基础的时钟电路用于运行程序，但由于其精度和稳定性较差，且受环境影响较大，不能满足某些应用的需求。而外接晶振则可以提供更为精确和稳定的时钟信号，提高单片机系统的可靠性和精度。

外振主要由晶振和两个电容组成。晶振是一个由石英晶体驱动的振荡器，其特点是精度高、温度稳定性好，因此较为常用。晶振的频率一般在4MHz到20MHz之间，可以根据单片机的要求进行选择。两个电容用于调整晶振的谐振频率，以使之与单片机内部时钟频率一致，达到最佳的运行效果。

2、单片机外接晶振的优劣势

外振相比于单片机内部时钟有以下优劣势：

2.1、优势

（1）精度更高：外振借助于晶体管的物理特性来稳定时钟信号，具有较高的精度和稳定性，可以保证单片机系统的精确度和可靠性。

（2）适用范围更广：外振可以根据不同的需求选择不同的晶振频率，而单片机内部时钟的频率是固定的，很难满足各种应用场景的需求。

（3）抗干扰性能更好：外振的晶振信号不受外部环境的影响，比内部时钟更具有抗干扰性能。

2.2、劣势

（1）成本较高：外振需要搭配电容使用，且晶振的价格较贵，因此成本较高。

（2）调试难度较大：外振需要对晶振的频率进行调整，才能与单片机的时钟频率匹配，如果调整不当会出现系统运行异常，调试难度较大。

3、如何使用单片机外接晶振

单片机外接晶振使用的关键是要正确连接电路、选用合适的晶振和电容并进行频率调整。下面介绍外振使用的具体步骤：

3.1、电路连接

外振的晶振需要连接到单片机的Xtal1和Xtal2引脚，两个电容分别连接到Xtal1和Xtal2引脚与地线之间，如下图所示：

3.2、选用晶振和电容

在选用晶振时，需要考虑单片机要求的时钟频率和晶振的精度及稳定性，一般选择4MHz到20MHz的石英晶振。在选用电容时，需要根据晶振的频率进行计算，一般选择22pF到33pF的电容。

3.3、频率调整

外振连接后需要对晶振进行频率调整，以使之与单片机内部时钟频率一致。具体操作如下：

（1）在程序中设置CLKDIV寄存器，将时钟分频，降低单片机内部时钟频率。

（2）在程序中设置FOSC寄存器，将时钟切换为外部时钟。

（3）通过连接示波器测量晶振的输出波形，调整电容的值，使其谐振频率和单片机内部时钟频率一致。

（4）通过程序代码监测外振运行是否正常，如果异常需要根据实际情况进行调整。

4、总结

单片机外接晶振是一种提高单片机系统精度和可靠性的技术，其精度和稳定性很高，能够满足各种应用场景的需求。外振的使用需要注意电路连接、晶振和电容的选择以及频率的调整等细节，操作不当会影响系统的正常运行，需要认真进行调试。