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了解這個問題之前首先需要知道什么是晶振。

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晶振，顧名思義晶體振蕩器的意思。它起到的作用是為單片機系統(tǒng)提供基準(zhǔn)時鐘信號，類似于我們?nèi)说男奶纹瑱C內(nèi)部所有的工作都是以這個時鐘信號為步調(diào)基準(zhǔn)來進行工作的。

【資料圖】

之前的文章第一次認識壓電換能器中簡單描述了晶體的壓電效應(yīng)。那么這里還有一個概念，一般情況下，無論是機械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。但是，當(dāng)交變電場的頻率為某一特定值時，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱為諧振頻率。

STC89C52單片機的18腳和19腳是晶振引腳，一般我們會接一個11.0592MHz的晶振（它每秒鐘振蕩11,059,200次），外加兩個20pF的電容，電容的作用是輔助晶振起振，并維持振蕩信號的穩(wěn)定。

51單片時鐘源硬件連接原理圖

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計算機訪問一次存儲器的時間，稱之為一個機器周期，這是一個時間基準(zhǔn)。一個機器周期包括12個時鐘周期。我們算一下一個機器周期是多長時間。設(shè)一個單片機工作于11.0592M晶振，它的時鐘周期是1/11.0592MHz（微秒）。它的一個機器周期是12*（1/11059200）微秒。計算出來并不是一個整數(shù)，這為什么還要選用它呢？

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51單片機里有非常重要的概念——定時器和計數(shù)器。定時器和計數(shù)器是單片機內(nèi)部的同一個模塊，通過配置 SFR（特殊功能寄存器）可以實現(xiàn)兩種不同的功能，我們大多數(shù)情況下是使用定時器功能，來完成比如延時、中斷等任務(wù)。

TMOD寄存器：定時器模式寄存器（地址0x89、不可位尋址）

TMOD定時器模式列表

那么這個又跟選用11.0592MHz的晶振有什么關(guān)聯(lián)？

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在這里需要借助串口（串行數(shù)據(jù)通信接口）做說明，串口收發(fā)數(shù)據(jù)有一個非常重要的概念——波特率（比特率Baud）。波特率就是發(fā)送一位二進制數(shù)據(jù)位的速率，即發(fā)送一位二進制數(shù)據(jù)的持續(xù)時間為1/Baud。這也是兩個獨立的系統(tǒng)之間進行串行數(shù)據(jù)通信前需要確定的一個重要因素。

以定時器T1作為波特率發(fā)生器來講解，方式 1 下的波特率發(fā)生器必須使用定時器T1的模式2，也就是自動重裝載模式，定時器的重載值計算公式為：

TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率 和波特率有關(guān)的還有一個寄存器，是一個電源管理寄存器 PCON，他的最高位可以把波特率提高一倍，也就是如果寫 PCON |= 0x80 以后，計算公式就成了： TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率 公式中數(shù)字的含義這里解釋一下，256是8位定時器的溢出值，也就是TL1的溢出值，晶振值就是11059200，12是說1個機器周期等于12個時鐘周期，16是說把一個信號采集16次。

由此可以知道當(dāng)時鐘頻率選用11.0592MHz時，是很容易獲得標(biāo)準(zhǔn)波特率的，所以很多單片機系統(tǒng)會選用這個看起來比較怪參數(shù)的晶振了。

定時器T1工作于模式2時的常用波特率及初值

單片機的定時器一直是一個非常重要的部分，無論是51單片還是其它架構(gòu)的單片機，熟悉和理解定時器都是非常有必要的。