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

32768代表了什么？为什么晶振一定是32768kHz频率？

晶振，即晶体振荡器，广泛用于各种电子设备中，其组成的振荡电路可以获得很稳定的高频信号。

晶振的频率由石英晶体决定，而石英晶体的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，所以可以做得很精确。

不同晶振有着不同的固有频率，如16MHz、25MHz等，但在RTC电路中，晶振的标称频率一般是32.768kHz，这是为何？这个32768是怎么来的呢？怎么不是整数？

这是因为2的15次方等于32768，32.768kHz（即32768Hz）晶振产生的时钟信号经过15次分频后，就能产生频率为1 Hz的信号，也就是秒脉冲信号。然后通过记数这个秒脉冲信号和我们设置的初始时间，就能知道当前的时间和日期啦。

所以综合考虑，就用32.768kHz的晶振做实时时钟的时钟源。一个基本的RTC实时时钟电路中，采用32.768kHz的晶振给RTC芯片提供时钟，MCU通过IIC总线读取RTC芯片里面的时间信息。另外，为了让RTC芯片在断电情况下也能维持时间的走动，一般RTC芯片上都会接有纽扣电池，作备用电源用，你明白了吗？

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