電源我們在學習過程中,很多指標都是直接用的概念指標,比如我們說+5V 代表 1,GND 代表 0 等等。但在實際電路中的電壓值并不是完全精準的,那這些指標允許范圍是什么呢?隨著我們所學的內(nèi)容不斷增多,大家要慢慢培養(yǎng)一種閱讀數(shù)據(jù)手冊的能力。
比如,我們要使用 STC89C52RC 單片機的時候晶振,找到它的數(shù)據(jù)手冊第 11 頁,看第二項——工作電壓:5.5V~3.4V(5V 單片機),這個地方就說明這個單片機正常的工作電壓是個范圍值,只要電源 VCC 在 5.5V~3.4V 之間都可以正常工作,電壓超過 5.5V 是絕對不允許的,會燒壞單片機,電壓如果低于 3.4V,單片機不會損壞,但是也不能正常工作。而在這個范圍內(nèi),最典型、最常用的電壓值就是 5V,這就是后面括號里“5V 單片機”這個名稱的由來。除此之外,還有一種常用的工作電壓范圍是 2.7V~3.6V、典型值是 3.3V 的單片機,也就是所謂的“3.3V 單片機”。日后隨著大家接觸更多的器件,對這點會有更深刻的理解。
現(xiàn)在我們再順便多了解一點,大家打開 74HC138 的數(shù)據(jù)手冊,會發(fā)現(xiàn) 74HC138 手冊的第二頁也有一個表格,上邊寫了 74HC138 的工作電壓范圍,最小值是 4.75V,額定值是 5V,最大值是 5.25V,可以得知它的工作電壓范圍是 4.75V~5.25V。這個地方講這些目的是讓大家清楚的了解,我們獲取器件工作參數(shù)的一個最重要、也是最權威的途徑,就是查閱該器件的數(shù)據(jù)手冊。晶振晶振通常分為無源晶振和有源晶振兩種類型,無源晶振一般稱之為 crystal(晶體),而有源晶振則叫做 oscillator(振蕩器)。
有源晶振是一個完整的諧振振蕩器,它是利用石英晶體的壓電效應來起振,所以有源晶振需要供電,當我們把有源晶振電路做好后,不需要外接其它器件,只要給它供電,它就可以主動產(chǎn)生振蕩頻率,并且可以提供高精度的頻率基準,信號質(zhì)量也比無源信號要好。
無源晶振自身無法振蕩起來,它需要芯片內(nèi)部的振蕩電路一起工作才能振蕩,它允許不同的電壓,但是信號質(zhì)量和精度較有源晶振差一些。相對價格來說,無源晶振要比有源晶振價格便宜很多。無源晶振兩側通常都會有個電容,一般其容值都選在 10pF~40pF 之間,如果手冊中有具體電容大小的要求則要根據(jù)要求來選電容,如果手冊沒有要求,我們用 20pF 就是比較好的選擇,這是一個長久以來的經(jīng)驗值,具有極其普遍的適用性。
我們來認識下比較常用的兩種晶振的樣貌,如圖 8-1 和圖 8-2 所示。
圖8-1 有源晶振實物圖 圖8-2 無源晶振實物圖
有源晶振通常有 4 個引腳,VCC,GND,晶振輸出引腳和一個沒有用到的懸空引腳(有些晶振也把該引腳作為使能引腳)。無源晶振有 2 個或 3 個引腳,如果是 3 個引腳的話,中間引腳接是晶振的外殼,使用時要接到 GND,兩側的引腳就是晶體的 2 個引出腳了,這兩個引腳作用是等同的,就像是電阻的 2 個引腳一樣,沒有正負之分。對于無源晶振,用我們的單片機上的兩個晶振引腳接上去即可,而有源晶振,只接到單片機的晶振的輸入引腳上,輸出引腳上不需要接晶振,如圖 8-3 和圖 8-4 所示。
圖8-3 無源晶振接法 圖8-4 有源晶振接法
復位電路我們先來分析一下 KST-51 開發(fā)板上的復位電路,如圖 8-5 所示。
圖8-5 單片機復位電路
當這個電路處于穩(wěn)態(tài)時,電容起到隔離直流的作用,隔離了+5V,而左側的復位按鍵是彈起狀態(tài),下邊部分電路就沒有電壓差的產(chǎn)生,所以按鍵和電容 C11 以下部分的電位都是和GND 相等的,也就是 0V。我們這個單片機是高電平復位,低電平正常工作,所以正常工作的電壓是 0V,沒有問題。
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