电路板上电后,系统反应慢或没有反应,经查验发现单片机一直没有检查到外部晶振频率信号,因为HSE Start Up Status显示一直为0。
那么,晶振是不是没有起振呢?8MHZ晶振起振慢或不起振案例原因解析如下:
电路板采用的为一颗49S 8MHz 晶振,晶振规格书显示具体参数为:
- 体积:11.05*4.65*3.38mm
- 调整频差:±20ppm
- 温度频差:±30ppm
- 工作温度(°C):-20~+70
- 负载电容:20pF
- 绝缘阻抗:< 60Ω
- 激励功率:100μW Typical
晶振8MHz的调整频差为±20ppm,说明在工作中的频率范围应该是为:7.999840~8.000160。
下一步,在电路板上电后,利用频率计数器测试8M晶振的频率输出脚或输入脚,测试仪器显示晶振在起振,频率为:8.000560MHZ,但频率发生严重偏差—方向是偏正向。根据BOM查出晶振两颗外接电容分别为20pF,然后更换为27pF。电路板上电后,系统正常启动,不良现象不再重现。此时测量晶振频率为7.999885,属于±20ppm频率范围。基于电路板杂散电容及布线差异,因此建议通过实测晶振频率来找解决方案。
(产8MHz无源贴片晶振SMD3225具备低电阻抗干扰特性)
结论:一般情况下,“8MHZ晶振起振慢或不起振”多数情况为晶振实际输出频率精度超差,导致芯片无法捕捉到时钟基准信号,最终影响到系统的逻辑诊断程序进程。外接电容对无源晶振的频率精度影响很大,请根据晶振实际输出频率选择与之搭配的外接电容值。如果已确认振荡电路匹配正确,8MHz晶振仍然不能正常工作,建议对晶振单体进行测试,重点观察晶振电阻ESR、DLD2等电气参数是否存在异常。晶振的制程之一是水晶片镀电极,即在水晶片上镀上一层金或者银电极,这要求在无尘车间作业完成。如果空气中的尘埃颗粒附在电极上,或者有金渣银渣残留在电极上,则也会导致晶振不起振。