32768晶振實(shí)現(xiàn)秒信號(hào)（三）

石英晶體主要成分是二氧化硅，它的物理化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，Q值很高，可達(dá)104～106，選頻特性非常好，構(gòu)成的振蕩器電路有一個(gè)極為穩(wěn)定的串聯(lián)諧振頻率。電路的振蕩頻率取決于石英晶體的振蕩頻率。本例用二級(jí)反相器與石英晶體組成多諧振蕩器。電路如圖3示。R1、R2的作用是使U1A、U1B工作在線性放大區(qū)，C1的作用是正反饋耦合，晶振的作用是選頻。本例的選用的晶振頻率是10.000000 MHz的晶片。因此本振蕩器的頻率為10.000000 MHz。

要獲得1 Hz的秒信號(hào)必須要對(duì)10 MHz的晶振信號(hào)進(jìn)行多次分頻，本例是采用74LS390 雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻，圖4是石英晶體構(gòu)成的分頻秒信號(hào)電路。

本電路的顯著優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性極好，可達(dá)1.000000 Hz的精確度，若想得到高的頻率穩(wěn)定度，可采用輔助溫度補(bǔ)償電路，10.0 MHz的頻率穩(wěn)定度可達(dá)到1-2個(gè)PPm，且波形失真小。該電路的唯一缺點(diǎn)是線路稍復(fù)雜，制作成本略高。適用于對(duì)秒信號(hào)要求十分嚴(yán)格的電路中，如高精度數(shù)字式頻率計(jì)中的計(jì)數(shù)閘門。

32768晶振實(shí)現(xiàn)秒信號(hào)（四）

用單片機(jī)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，可靠性好，輸出波形好，且頻率穩(wěn)定度與晶體相同。

但由于是利用單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)器進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)器，且必須靠“中斷”服務(wù)程序來實(shí)現(xiàn)秒信號(hào)的生成，由于CPU對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的不確定性的關(guān)系，因而每個(gè)秒周期均存有數(shù)微秒的時(shí)間延遲，倘若對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浖a(bǔ)償并反復(fù)進(jìn)行修正調(diào)試，也可使延遲時(shí)間減至最小，從而也可獲得更加精確的秒信號(hào)，且可獲得晶振級(jí)的頻率穩(wěn)定度。

用單片機(jī)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)的電路很簡(jiǎn)單，凡是具有“定時(shí)/計(jì)數(shù)”功能的單片機(jī)均可勝任，現(xiàn)以AT89C2051單片機(jī)為例，其硬件電路如圖6所示。

電路組成說明：由C1R1組成單片機(jī)上電復(fù)位電路，由C2C3和6.000 MHz晶體組成單片機(jī)時(shí)鐘振蕩電路，由R2Q1Q2R3R4和C4組成秒信號(hào)輸出電路，單片機(jī)的P3.4（T0）口用作定時(shí)器。AT89C2051實(shí)現(xiàn)秒信號(hào)輸出的匯編程序如下：