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单片机的外部晶振介绍

如何判断单片机的外部晶振是否工作？
单片机问题的排查方法有哪些？

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肖蕾

2021-10-28 10:00:07
　　单片机是可编程器件，在执行程序指令时与单片机的机器周期有着直接的关系，而机器周期是由单片机的时钟频率/晶振决定的。所以，只要单片机的晶振出现问题，那么单片机就无法工作。单片机具有内部晶振和外部晶振，本文介绍单片机的外部晶振。
　　1 如何判断晶振是否工作
　　对于普通的外部晶振而言，在设计电路时需要设计两个负载电容，帮助晶振起振。负载电容的取值范围为（15-30）pF，晶振电路如下图所示。
　　
　　这种晶振内部一般没有滤波整形电路，其输出波形为正弦波，可以通过示波器测量晶振引脚的波形。其波形为正弦波，频率与所使用晶振的频率虽有波动但相差不大，则晶振是好的，可以正常起振。
　　2 单片机问题的排查方法
　　单片机电路在初上电时可能会存在一些问题，导致电路不能正常工作，在排查问题时可以按照如下几个步骤执行：
　　1）检查单片机电源是否正常。单片机电源是首先要检查的，可以用万用表或者示波器检查单片机的电源、输入电源是否正常，再检查电源和GND之间的阻值，查看是否短路，如果问题排除，则向下执行。
　　2）检查晶振是否正常起振。根据文中第一部分的介绍检查晶振是否起振。
　　3）通过简单程序验证。如果硬件电路一切正常，那么就需要通过简单的程序来验证单片机是否正常，常用的方法就是用程序点亮一颗LED或者控制GPIO输出高低电平。
　　有些高速板或者对时钟频率要求比较高的板子，可能会采用有源晶振，这种晶振内部一般会有整形滤波电路，晶振输出的波形为方波，也可以使用示波器来检查其波形和频率。
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