如何區分晶振頻率和時鐘頻率

作者： 揚興晶振 日期：2022-01-06 瀏覽量：

  作為數字電路中的重要元器件—晶振，它是一種控制頻率元件，在電路模塊中提供頻率脈沖信號源，給電路提供一定頻率的穩定的震蕩(脈沖)信號，比如石英鐘，就是通過對脈沖記數來走時的。而時鐘頻率就像發動機轉速，以一定頻率在轉，頻率越高，對信號質量要求越高，能耗越大。

  我們都都知道CPU的運行頻率，單位為Mhz，數字愈大代表CPU執行指令的速度愈快，1978年問市的IBM PC采用5MHz的intel 8086CPU，1998年intel 發表了400MHz的Pentium II-400 CPU。

  因此，一個時鐘周期等于兩個振蕩周期，所以晶振頻率等于2倍時鐘頻率。

  一、晶振頻率和時鐘頻率本質上有何區別呢?

  1、信號源不同：

  晶振振蕩頻率來自晶體振蕩器的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)，而時鐘頻率則來自振蕩電路集成到“頻率合成器(Frequency Synthesizer)”，在芯片中，它對晶體振蕩器產生的脈沖信號進行分割(或倍頻)，為不同工作速度的芯片(或器件)提供所需的時鐘頻率。

  2、用途不同：

  晶振振蕩頻率被認為是晶體振蕩器的一個恒定參考頻率源(石英晶體用于石英表和電子表中的計時)。自PC誕生以來，一個14.318MHz的石英晶體振蕩器一直被用作主板上的參考頻率源。

  如CPU、AGP插槽、PCI插槽、硬盤接口、USB端口和PS/ 2端口在通信速度上有很大的差異，因此需要提供不同的時鐘頻率,時鐘頻率服務于不同的電路。

  二、時鐘頻率有什么作用?

  1、許多的半導體芯片，每個芯片都是在特定的時鐘頻率下進行工作的。時鐘發生器提供給芯片的時鐘信號是一個連續的脈沖信號，而脈沖就相當于芯片的脈搏，每一次脈沖到來，芯片內的晶體管就改變一次狀態，讓整個芯片完成一定任務。

  2、數字芯片中眾多的晶體管全都工作在開關狀態，它們的導通和關斷動作無不是按照時鐘信號的節奏進行的。如果時鐘頻率過高，就可能出現晶體管的狀態來不及變化的情況，產生死鎖或隨機性誤操作。所以，每一款芯片都有自己的頻率極限。

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