数字电路中的晶振的作用是什么

晶振的作用就是提供稳定的基准时钟信号。IC 外围晶振电路最常见的是PI型电路，就是晶振2端各接有一个下地电容，该电容取值一般对应的IC规格书中都有说明，但由于实际采用的晶振负载电容值与规格可能存在出入，外接的电容还是需要微调的，调整的办法就是找对应的IC是否有晶振时钟频率的缓冲输出脚或分频输出脚，有的话，找个频率计直接测量该脚的信号频率，再进行换算就知道电容合适否了，如果没有分频和缓冲输出PIN，则可以用频谱仪测量，注意探头尽量靠近晶振，但不能直接点在晶振引脚上（可以点在附近的GND上）。

我也借楼主一层楼来提个问题，晶振旁边的那两个电容大小怎么选

云汉达人
周期为1秒除以频率，时间计算就是周期数乘以周期

哈哈，搜搜STM32的论坛，晶振设计，很详细。

云汉达人

没有晶振，就没有时钟周期，没有时钟周期，就无法执行程序代码，单片机就无法工作。​

单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHz晶振，它的时钟周期是1/12us，它的一个机器周期是12×(1/12)us，也就是1us。
如果是STC单片机的话可以使用它的软件直接计算定时多长时间

在Digital Circuit中,分有combinational circuit和Sequential Circuit,前者觸發源是各個輸入訊號,後者觸發源為Clock,而晶振就是用來作為震盪電路,產生Clock訊號,給Sequential Circuit上的各個時序IC,當時序IC偵測Clock為Positive edge或者Negative edge觸發一次轉態(Next state),所以晶振簡單講就是當作時序IC的觸發源,時序IC包含很多,MCU當然也是時序IC一種


硬體部分,相關電路可以參考我這篇問答
http://www.icxbk.com/community/forum.php?mod=viewthread&tid=69504
以下一樣轉貼過來,考慮以下由晶振組合的震盪電路

震盪器電路



頻率算法如(3)式,其中實際震盪頻率為FL,Fs是理論值還需要乘上晶體內部的等效電容C0,C1和負載電容CL所組成的項,因此

(12)式中,CL代表Cg和Cd,即晶體上兩旁的電容值,Cs為PCB上的雜散電容,所以如果調整了Cg和Cd,實際震盪的頻率會不同,這是用來微調實際頻率的重要關鍵,達到穩定的CLK時鐘輸出


軟體部分跟硬體部分密不可分的,若CLK輸出不穩定會造成MCU工作不正常,時間,頻率和電容之間關係已列在上面,而定時,中斷,查詢這些都是MCU相關軟體部分,若CLK輸出正常,MCU操作在正確頻率,假設定時一秒就會精準到一秒,中斷,查詢也會正確觸發和響應,以上是我簡單的分析

云汉达人

每个单片机系统里都有晶振，全程是叫晶体震荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
    晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。


 
  分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。
   微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。
  用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法：测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比如工作电压是51单片机的+5V则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化，证明是起振了的。
  晶振的类型有SMD和DIP型，即贴片和插脚型 。
 先说DIP：常用尺寸有HC-49U/T，HC-49S，UM-1，UM-5，这些都是MHZ单位的。
  再说SMD：有0705，0603，0503，0302，这里面又分四个焊点和二个焊点的，对我们公司来说默认的是四个焊点的，两个焊点的材料要求进口，周期长，一般说两个焊点的做不了。

波特率匹配​所用的晶振，机器周期只是约等于1us。首先你要延时多长时间，us级别的必须使用汇编，C误差很大，10-100us级别的可以用C控制，单必须考虑C出栈入栈时间。ms以上的用时间除以机器周期（除以你则个1us是不行的，误差大）。另外，看着你好像用的是keil，keil里边单步调试里边不是有时间吗，你可以看一下算算CPU空跑的次数，很简单。