51单片机为什么常用110592M的晶振

在用51单片机设计电路时，经常会用到

在使用单片机的UART 功能时，需要设置通信的波特率，而一般使用11.0592M的晶振时波特率计算出来都比较准确，没有误差。如果使用12M或者其他数值的晶振时都存在误差，由于这个原因，所以在使用UART通信 或者使用定时器 时常用11.0592M的晶振。

为此，我特意计算了一下，使用11.0592M的晶振和12M的晶振在模式0和模式1下分别计算TH0和TH1的初值，计算表格如下：

波特率计算

从表中可以看出，在晶振为11.0592M晶振下计算出来的波特率误差为0 ；而使用12M晶振计算出来的波特率存在误差，误差最大达到了8.51%。

所以如果要使用UART功能和定时器功能，就优先使用11.0592M 晶振吧。

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110592MHz的晶振，你了解吗？

这是一颗频率为11.0592MHz的晶振，肯定有人会问，它的数值为什么不直接取整，或者直接用12MHz呢？如图1

图1 11.0592MHz晶振

今天，我们就来探究这个问题。在电子通信领域，标准的通信波特率如图2

图2 标准波特率及串口设置方式

而在串口通信时我们使用定时器T1作为波特率发生器，设置串口的工作方式1或3，波特率的计算公式如图3

图3 波特率计算公式

带入相应的数值，得出只有时钟频率为11.0592MHz的时候定时器的初值才可以取整。如图4.

图4 频率为11.0592MHz时

我们尝试使用12MHz的晶振，此时定时器的初值均取近似整数，这样就为通信带来了误差。如图5

图5 频率为12MHz时

这也是为什么在串口通信时，单片机均使用11.0592MHz的晶振的原因。

另外一个值得探究的问题是，11.0592MHz的晶振是被如何制造出来的？

图6 晶振是如何制造出来的？

我曾经提到过，晶振是人们将石英晶体按一定的方位角切割后，增加外壳封装而成。切割的角度及打磨的精度决定了晶振的频率及温度特性。大部分的晶振均采用AT切割的方法制造而成，其它的切割方法诸如BT、CT、SC、音叉型等，它们代表着不同的切割角度或切割方式。而AT切割时，它的切割面与Z轴成35°15′角。如图7

图7 AT切割示意图

这种石英晶片具有良好的频率-温度特性，它的特性曲线在一定的温度范围内对称，且25℃为曲线的拐点。因此被广泛应用于数MHz到数百MHz的晶振。如图8

图8 AT切割的频率-温度曲线

而需要得到某一频率的晶片，则先通过控制切割的厚度尺寸得到一定频率范围的晶片，如图9

图9 第一步，切割

研磨切割面使晶片的厚度符合要求，进一步提高频率精度，最后在切割面电镀银层，实现频率微调，这样就得到了我们想要的频率值。如图10、11

图10 研磨，提高频率精度

图11 电镀银层，频率微调

最后，请大家思考一下另一种我们常用的32.768KHz的晶振，它的数值32.768有什么特殊的意义呢？以及这种晶振采用的晶片切割方法是怎样的呢？

图12 思考问题

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