衆所周知，晶振具備較強使用意義。對于晶振，小編曾帶來諸多文章，如有源晶振、無源晶振、晶振電容等相關内容。但在往期文章中，小編并未對晶振的機器周期予以探讨。因此在本文中，主要将讨論對晶振和 12mhz 晶振的機器周期。如果你對本文即将要講解的内容存在一定興趣，不妨繼續往下閱讀哦。

一、晶振探析

晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片)，石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝内部添加 IC 組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其産品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

石英晶體振蕩器是高精度和高穩定度的振蕩器，被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統中用于頻率發生器、為數據處理設備産生時鐘信号和為特定系統提供基準信号。

石英晶體振蕩器是利用石英晶體(二氧化矽的結晶體)的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大緻是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等)，在它的兩個對應面上塗敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其産品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會産生機械變形。反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上将産生電場，這種物理現象稱為壓電效應。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會産生機械振動，同時晶片的機械振動又會産生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現象稱為壓電諧振，它與 LC 回路的諧振現象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。

當晶體不振動時，可把它看成一個平闆電容器稱為靜電電容 C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關，一般約幾個 PF 到幾十 PF。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感 L 來等效。一般 L 的值為幾十 mH 到幾百 mH。晶片的彈性可用電容 C 來等效，C 的值很小，一般隻有 0.0002～0.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用 R 來等效，它的數值約為 100Ω。由于晶片的等效電感很大，而 C 很小，R 也小，因此回路的品質因數 Q 很大，可達 1000～10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上隻與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關，而且可以做得精确，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。

計算機都有個計時電路，盡管一般使用“時鐘”這個詞來表示這些設備，但它們實際上并不是通常意義的時鐘，把它們稱為計時器(TImer)可能更恰當一點。計算機的計時器通常是一個精密加工過的石英晶體，石英晶體在其張力限度内以一定的頻率振蕩，這種頻率取決于晶體本身如何切割及其受到張力的大小。有兩個寄存器與每個石英晶體相關聯，一個計數器(counter)和一個保持寄存器(holdingregister)。石英晶體的每次振蕩使計數器減 1。當計數器減為 0 時，産生一個中斷，計數器從保持寄存器中重新裝入初始值。這種方法使得對一個計時器進行編程，令其每秒産生 60 次中斷(或者以任何其它希望的頻率産生中斷)成為可能。每次中斷稱為一個時鐘嘀嗒(clockTIck)。

晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯諧振，較高的頻率為并聯諧振。由于晶體自身的特性緻使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率範圍内，晶振等效為一個電感，所以隻要晶振的兩端并聯上合适的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率範圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯電容，就可以得到晶振标稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振，再有兩個電容分别接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯的容量值就應該等于負載電容，請注意一般 IC 的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為 15p 或 12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個 22p 的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。

二、晶振 12mhz 及其及其周期

用 12MHZ 的晶振 1 秒鐘大概要震蕩多少次?

頻率的單位是赫茲，用 Hz 表示，含義就是 1 秒鐘振蕩多少次。12MHz = 12，000，000Hz，也就是 1 秒振蕩一千二百萬次。

機器周期：在計算機中，為了便于管理，常把一條指令的執行過程劃分為若幹個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。一般情況下，一個機器周期由若幹個 S 周期(狀态周期)組成。通常用内存中讀取一個指令字的最短時間來規定 CPU 周期，(也就是計算機通過内部或外部總線進行一次信息傳輸從而完成一個或幾個微操作所需要的時間))，它一般由 12 個時鐘周期(振蕩周期)組成，也是由 6 個狀态周期組成。而振蕩周期=1 秒 / 晶振頻率，因此單片機的機器周期=12 秒 / 晶振頻率 。

時鐘周期就是時鐘振蕩周期=1/12M=0.083us 機器周期=12*時鐘周期=12/12M=1us。

以上便是此次小編帶來的“晶振”相關内容，通過本文，希望大家對 12mhz 晶振的機器周期具備一定的認知。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!