MSP430单片机外围晶振设计选型及参考方案

MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低MSP430单片机。它的功耗小、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。

　　该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。本文主要讲解MSP430系列芯片外围晶振设计选型及注意事项等。

---MSP430F149

　　MSP430系列芯片一般外搭两颗晶振：一颗主频晶振，通常在4~16Mhz中选择;另外一颗时钟晶振，即32.768Khz晶振，早期选用直插封装的，现在大部分采用贴片封装的产品，其一便于贴装，其二追求产品的稳定性和品质的可靠性等。

---应用电路

---MSP430开发板

一、主频晶振的选择

　　通常MSP430芯片的主频晶振一般选择4Mhz的整数倍，即4Mhz、8Mhz、16Mhz、32Mhz等。早期电路设计的时候一般选择成本较低的49S封装产品，现阶段越来越倾向于稳定性更好、体积更小、便于贴装的贴片3225封装产品，上海唐辉电子代理的日本KDS大真空公司推出的DSX321G和DSX320GDSX320GE产品。

　　1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz，如下图：

　　该型号产品封装为3.2mm*2.5mm，体积不到传统直插型49S封装的1/5，精度可达到20PPM，工作温度达到-40—+85°C的工业级，完全能够满足客户的要求。

　　2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE，如下图：

　　该型号产品封装同意为3.2*2.5mm，精度可做到100ppm和50ppm，除了温度能满足客户要求的-40-+125°C、-40-+150°C外，还符合AEC-Q200标准。

　　二、32.768Khz时钟晶振的选择

　　32.768Khz这一家族的型号很多，各种直插和贴片的，各种负载电容的、各种精度的。根据MSP430不同的系列做一下针对性的推荐：

　　IC name Quartz crystal CL(pF)

　　MSP430F169 32.768kHz 12.5

　　MSP430F2131 32.768kHz 12.5

　　MSP430F2131 32.768kHz 6

　　MSP430F413 32.768kHz 12.5

　　MSP430F413 32.768kHz 6

　　MSP430FG4619 32.768kHz 12.5

　　MSP430FG4619 32.768kHz 6

　　MSP430F1232IPW 32.768kHz 12.5

　　MSP430F1XX 32.768kHz 12.5

　　MSP430F2XX 32.768kHz 12.5

　　MSP430F4XX 32.768kHz 12.5

　　MSP430F4XX 32.768kHz 12.5

　　MSP430F5XX 32.768kHz 12.5

　　MSP430FE427 32.768kHz 6

　　MSP430P325 32.768kHz 6

　　1、低负载、低ESR值产品：

　　直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF

　　贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF

　　贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF

　　2、常规负载产品：

　　直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF

　　贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF

　　贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF

　　下面的文章非常重要，很多研发工程师就困扰在这里。

　　搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振(以圆柱形晶振为例)

　　的原理、基本应用、使用注意事项

　　音叉型水晶振动子标准品(32.768Khz圆柱体型晶振)使用上的注意事项

　　1、耐冲击性

　　施加了过大的冲击后，会引起特性的恶化或不发振。

　　充分注意不要发生落下。另外，尽可能在无冲击的条件下使用。

　　自动焊接或条件变更时，在使用前应充分确认一下。

　2、耐热性、耐湿性

　　在高温或低温或高湿度条件下长时间的使用及保管，会引起振动子的恶化。尽可能在常温、常湿条件下使用、保管。

　　3、焊锡耐热性

　　标准型的振动子使用178℃熔点的焊锡。振动子内部的温度超过150℃，会引起制品特性的恶化或不发振。

　　要在超过上面温度的条件进行组装时，是否改用耐热制品或SMD振动子。

　　使用流动焊锡焊接时，请贵公司充分确认或与我公司联络。

　　焊接条件，引线部，280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。

　　且，请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。

　　4、印刷电路板的组装方法

　　音叉型振动子横向倒放时，请充分固定到电路板上。特别是振动的部位，如图所示在电路板与振动子间放入缓冲材料，或用弹力较好的接着剂(硅胶等)进行固定。另外，请避免在底座玻璃部涂布接着剂。

　　振动子直立使用时，振动子与电路板间隔开DT-38型3mm以上，DT-26型2mm以上。

　5、引线加工

　　要进行引线切断时，应对切断刀进行充分整备。

　　引线加工时，或引线弯曲修正时，对引线根部施加过大的力，会引起底座玻璃裂等，或对压入部施加过大的力，注意会引起漏气不良。另外，引线根部应留0.5mm以上的直线引线部分。

　　6、超音波洗净及超音波焊着

　　由于是内部的水晶片谐振，造成不发振的原因，因此不能保证能否进行超音波焊着。

　　关于超音波洗净，请贵公司确认。

　　7、激振标准

　　振动子在过大的激振标准上使用后，会引起特性恶化或不发振。

　　对于此种振动子，我公司建议在1.0μW以下使用。尚，不能保证在2.0μW以上使用。