现在的高档单片机或ARM,工作频率都是几十兆,上百兆赫兹,然后外接的晶振频率去只有几兆,十几兆,CPU时钟全部采用内部PLL锁相倍频得到。这是为什么呢?

一,高频率的晶振,晶体制造工艺高

频率越高晶振越薄,越难加工。试想一下,1顿重的钢铁和1公斤重的钢铁以1khz振动,谁最容易起振?对,重的厚的固有谐振频率低,但薄的又容易损坏(比如超声波清洗环节)。

为什么单片机晶振要选低频率的

二、耗电

单片机与晶振之间的走线,在低频率晶振看来,就是纯导线,对高频率晶振看来,就是有感抗有容抗的导线。在有内阻的情况下,对电容充放电都是在损耗能量。内部倍频的就好点,因为芯片集成部高,电容在内部表现的很小很小。

为什么单片机晶振要选低频率的

三、元件参数离散性要求高

一般的晶振启动电容都是20pF,太高的晶振对电容要求高,可能走线电容都比启动电容容量大。比如100Mhz需要1pF启动电容,而你走线就可能有2pF了。严重影响其精度,也不好实现。实在想用,只能用有源晶振了。

四、辐射与干扰

当导线长度达到0.25倍波长时,就是天线。所以高频率就意味着会向空间辐射和接收外界的辐射。对外造成干扰,过不了EMI测试,对内容易停振死机。

为什么单片机晶振要选低频率的

所以晶振本身都是金属的,就是为了防止这上述现象的发生。但引脚出来后就不是器件能控制的了。