51微控制器比較老，驅動能力較弱(拉灌電流較小<1mA)，我們知道電容電壓的變化速率和電流成正比，當矩形波的上升下降沿過於平緩就會出現傳輸邏輯錯誤(高低電平混淆)，所以對電容性負載有一個限制值(確保正確傳輸高低電平)，這就是最大負載電容值(51微控制器)！

那麼為什麼電路中需要這個電容，難道晶體振盪器自己不能起鎮嗎，答案是可以，那為什麼一定要加這個電容？

1.因為電路設計的原因，電路走線、元器件佈局、電路板厚度、PCB銅箔面積厚度不同，等等原因都會產生不同的寄生電容，這個電容加在需要精密及時的晶體振盪器兩端會對晶體振盪器起到致命的影響。諧振電容因此而生，所以諧振電容一般都會有一個容差一般在5-10PF，按設計不同選擇。

2.諧振電容設計合理可以吸收消除周圍電路元件或者電路設計當中產生的電磁波，減少或者避免因為環境影響造成晶體振盪器產生誤差，給微控制器一個最穩定的，工作環境。

3.負載電容了存在可以消除，工作中因為晶體震盪產生的電壓電流反饋誤差，保證晶體的精確震盪週期，從而保證產生理想的震盪頻率。

以上都是白話回答應該可以幫到你。原理及計算公式不再闡述！

這裡要說明一個概念，一般情況下，負載電容是指晶振的兩條引線連線IC塊內部及外部所有有效電容之和，可看作晶振片在電路中串接電容。

從石英晶體插腳兩端向振盪電路方向看進去的全部有效電容為該振盪電路加給石英晶體的負載電容。

負載電容與石英諧振器一起決定振盪器的工作頻率，透過調整負載電容，一般可以將振盪器的工作頻率調到標稱值。負載電容(load capacitance)常用的標準值有12.5pF，16pF，20pF，30pF，

負載頻率不同決定振盪器的振盪頻率不同。標稱頻率相同的晶振，負載電容不一定相同。因為石英晶體振盪器有兩個諧振頻率，一個是串聯揩振晶振的低負載電容晶振：另一個為並聯揩振晶振的高負載電容晶振。所以，標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一致，不能冒然互換，否則會造成電器工作不正常。

負載電容和諧振頻率之間的關係不是線性的，負載電容變小時，頻率偏差量變大;負載電容提高時，頻率偏差減小。下圖是一個晶體的負載電容和頻率的誤差的關係圖。

一般情況下，增大負載電容會使振盪頻率下降，而減小負載電容會使振盪頻率升高。

晶體的特性類似電感，它在加電壓後會產生機械彎曲，然後在斷電時彎曲產生的應力釋放產生電能，這時所產生的電能在放進電容之後，就會存放起來。這時彎曲恢復成正常時，電容中的電能就會作用到晶振上，利用電路捕獲這個釋放時間，並正反饋它，以相同極性和電容一起送進晶振，加強它的彎曲，重複剛才的過程。即，由電容和晶振構成類似LC電路。

晶振所需要外接的電容，也是使晶振兩端的等效電容（電路之間的分佈電容）等於負載電容，負載就是晶振起振的電容，這時候電容的作用就很明顯了，充電，晶振起振。負載電容很重要，決定著晶振是否可以在產品中正常起振工作。

在選購晶振時，最好把了解所需的負載電容等重要引數。晶振的負載不能確認的話，電容很難匹配，起振電容無法充電放電，晶振也就起振不了；當分佈電容與晶振電容值是相等時，就可以讓晶振發出諧振頻率了。電容大小能影響晶振頻率的穩定度和相位。

一般微控制器的晶振工作於並聯諧振狀態，也可以理解為諧振電容的一部分。它是根據晶振廠家提供的晶振要求負載電容選值的，換句話說，晶振的頻率就是在它提供的負載電容下測得的，能最大限度的保證頻率值的誤差。也能保證溫漂等誤差。兩個電容的取值都是相同的，或者說相差不大，如果相差太大，容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者乾脆不起振 。晶振負載電容值指的是晶振的交流電路中參與振盪與晶振串聯或者並聯的負載電容值。晶振的電路頻率主要是有晶振自身決定，既然負載電容參與電路振盪，肯定會對頻率多少起到微調作用。負載電容值越小，振盪電路就會反而越高。

微控制器中所指的負載電容是指電路中用於無源晶振的起振電容，晶振電路是微控制器最小系統之一，晶振電路是必須的，現在很多微控制器都有內部晶振，在對時鐘頻率要求不是很高的情況下，可以省略外部晶振。

微控制器的指令週期都是以時鐘頻率為基準的，而這個時鐘頻率是由晶振電路提供的，對於外部晶振而言，有無源晶振和有源晶振之分。有源晶振的精度和穩定性更好，但是成本也比較高，有源晶振需要供電，不需要外接電容；無源晶振需要外接兩個瓷片電容用於起振，其電路如下所示。

在選擇晶振所用的起振電容時，一般的範圍為15-30pF,如果微控制器對晶振電路沒有特別說明，在這個範圍內選擇電容即可如20pF,22pF等都是常用的電容。有些微控制器會在資料手冊上標明這兩個電容的選型引數，如下圖所示，外接不同的晶振，對電容的選擇也不一樣。所以，設計電路時要先研究一下資料手冊。