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ST32G12单片机使用表贴晶体：32MHz

news 2026/6/30 19:15:45

简介：本文介绍了使用32MHz表贴晶体替换原25MHz晶体来提升STC32G单片机性能的实验。通过更换1206封装的32MHz晶体并调整并联电容至20pF，成功提高了系统时钟频率。测试表明，该改动使信号采样周期从10ms缩短至7ms，主要得益于时钟频率提升。文中详细记录了电路设计、焊接过程、ADC采样优化及FFT频率分析等关键步骤，验证了外部晶振方案的有效性。同时指出STC32G系列单片机缺乏硬件数学加速单元，性能提升仅源于时钟频率提高。

关键词：32MHz，晶体，外部时钟，STC32G，150kHz，电磁门导航信号，幅值估计

00:02:57\\\\\\\\r\\\\\\\\n外部32MHz表贴晶体

STC32G12 使用外部晶振
导航信号线性度测量：150kHz
2016贴片无源晶振石英晶体谐振器16M24M25M26M27.12M32M40M50MHZ
STC32G中的数学硬件库有多疯狂？

AD\Test\2025\December\Sample150kHzSTC32G12MCP6S21.SchDoc

01外部晶体信号

一、背景

昨天测试了基于STC32G 系列的单片机采集150kHz 电磁门导航信号的电路板的功能。每采集一个通道的数据，时间大约消耗 10ms。为了加速采集数据速度。使用外部 32 MHz 的表贴晶体，替换原来的 25MHz的晶体。不仅减小了电路的面积，同时也提高了电路工作速度。

▲ 图1.1.1 表贴晶体封装说明

二、设计电路

在昨天的实验电路板上，将晶体修改成 32MHz 表贴晶体。重新铺设PCB，此时，全部飞线已经减少到 6 条。解释通过 0 欧姆的电阻进行飞线。

一分钟之后，得到了测试电路板。电路板制作的非常完美。

三、焊接测试

焊接电路板，其中，晶体的两个并联电容，都使用 20pF。这个 20pF 是购买晶体包装上给出的并联电容参数。将之前编写的程序下载，修改内部对应时钟频率为 32MHz。可以看到此时，单片机开始工作，串口输出字节正常，表明单片机内部始终为正确的 32MHz 。

▲ 图1.3.1 采集到的256个数据

配置 ADC 的时钟分频系数。设置为 0，此时， ADC 采样时钟频率达到最快。采集 256 个输入信号波形，由此可以看到采集频率比信号的频率好像大了6倍左右，对应每个周期采集六个数据。下面，对采集到的数据进行分析，得到精确的归一化频率，并进行正弦信号幅度分析。

四、频率分析

对采集到的数据补零，使其长度达到原来的 128 倍。求取它的快速傅里叶变换，其中的峰值对应的归一化频率为 1.88488。由此可以知道，对应的采样频率是信号频率的 3.33 倍。所以，处理255个数据，恰好对应的信号周期的整数倍数。

▲ 图1.4.1 不128倍的0所得到的频谱

#!/usr/local/bin/python# -*- coding: gbk -*-#============================================================# TEST3.PY -- by Dr. ZhuoQing 2025-12-18## Note:#============================================================fromheadmimport*ddim=tspload('sample7','ddim')d=list(ddim[0]-mean(ddim[0]))d0=[0]*len(d)for_inrange(127):d.extend(d0)fftd=abs(fft.fft(d))id=where(fftd[:len(fftd)//2]==max(fftd[:len(fftd)//2]))[0][0]printf(id)omiga=id/128*2*pi/256printf(omiga)printf(2*pi/omiga)plt.plot(fftd,lw=3)plt.xlabel("N",color="steelblue",fontsize=24)plt.ylabel("FFT",color="steelblue",fontsize=24)plt.grid(True,which='both',linestyle='--',alpha=0.7)plt.tight_layout()plt.show()#------------------------------------------------------------# END OF FILE : TEST3.PY#============================================================

下面，测量一下现在晶振频率下，对于外部信号采样和处理时间。为此，还将STC32 的数学库增加上，不过后来经过测试发现，加上STC32的数学库，对于STC32G 系列的单片机来说没有什么用处。因为这个系列的单片机并不支持硬件数学运算加速。所以现在，采集信号周期编减小到 7ms 左右，这些时间的提升主要来自于时钟频率的增加。