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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。7 H- e- T' A" a* X( Z/ a& r4 g2 k
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。4 M3 A' e% p# Y+ d9 b( n+ s
+ o8 A) c; M, z
---MSP430F149
! }8 G8 _; ]# l" m# ~* {: z' g; J$ {, V9 j' a
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。* K/ N8 Q* Y7 d
---应用电路
6 ?3 e6 W2 B) m& }- |& l* W6 ^. @, j. L! g+ \
---MSP430开发板 ? r$ s; L) A4 K3 r" a. O
& |; _+ A9 F* O! @, H) ]一、主频晶振的选择% u' L+ ]0 W8 b! f% K
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DSX320G\DSX320GE产品。
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" d% X- A2 ~) \5 x8 G0 F& [1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz，如下图：! Z; M8 A8 p9 Q" ~
' ]% A# Q8 d& O3 O6 ~# x0 B/ _' v" Q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。
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/ C% V9 g" I: f& E/ h4 W- u6 d/ @! X
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2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE，如下图：( L+ Y4 p4 n- U
2 C% I3 c. A8 }3 E6 f3 q. v3 ]
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。
8 l+ V T0 Y; _$ v7 r- w! w6 k2 m5 s+ S. M! x; z
二、32.768Khz时钟晶振的选择4 L5 r$ G9 [5 f# {6 J
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：, @7 N+ l( V+ {7 ^ E/ D
IC name Quartz crystal CL(pF)
* t; ~( N4 G( C# {7 ?5 }MSP430F169 32.768kHz 12.53 l% A4 T! Y8 s8 A& v$ T
MSP430F2131 32.768kHz 12.5
) a; D' Z, `' y/ c7 a! dMSP430F2131 32.768kHz 6
$ H. Q) X, r3 `% a+ K. t9 cMSP430F413 32.768kHz 12.5
5 O0 e: |5 E7 h# T+ ]% mMSP430F413 32.768kHz 6
5 H; ]: ?2 j8 W0 c1 N0 A$ EMSP430FG4619 32.768kHz 12.5$ v; H l4 [" c
MSP430FG4619 32.768kHz 6
; Z- H t3 t" K$ v( n3 lMSP430F1232IPW 32.768kHz 12.5; a, t7 R7 M1 U8 O( [7 l; u" h% `
MSP430F1XX 32.768kHz 12.56 v) P) q: v- X8 ?
MSP430F2XX 32.768kHz 12.5
_ B0 }2 A: xMSP430F4XX 32.768kHz 12.5
& u1 y" U* K# aMSP430F4XX 32.768kHz 12.54 O0 ?' B4 D9 P
MSP430F5XX 32.768kHz 12.5: ^* q! j% G# W1 f" ~: B w
MSP430FE427 32.768kHz 6$ g; \7 c- a/ W# S4 \$ ~) p7 c
MSP430P325 32.768kHz 6
( q" t% w2 Y; X9 ]2 d6 M: Q, f( f
1、低负载、低ESR值产品：
~, ~" f$ t+ ?& V0 e: L直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF" B5 P& s% Z) s+ |3 N- e1 I; d
! V' C: i4 c4 X4 j
贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF% I: s6 B9 @# Z4 J# q( Y$ [; G
* i" k: _8 l$ `/ E贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF
w) ^! u( S" ~! f D- R
! n* I3 _4 U, ^/ Z 0 ]0 q/ r1 `- a+ I
2、常规负载产品：
( t2 K/ J" ^- X U" z& K% G# @3 c8 D1 S' m
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF' _. ~# v" B) C/ i$ W# n8 J
, `6 G S' l1 M/ Y3 |贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF
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; c3 S1 v" T* t" o' _# M
+ ]5 S2 G% G# [2 n6 c# V, [0 t+ q贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF
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3 R6 o" l) b3 r下面的文章非常重要，很多研发工程师就困扰在这里。1 }+ `5 }# m" a+ F) a. y2 g
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搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振（以圆柱形晶振为例）
! m9 |, {' N" ^ 的原理、基本应用、使用注意事项 + i1 Z# h% ^4 l) v9 k& d! {6 \
: a6 ]) T8 `/ I3 E& F M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. x3 P" s" {- Q
! ?7 q, _1 S7 ?. t% t0 I% Y1、耐冲击性6 W) E+ o3 j3 G. \# s
施加了过大的冲击后，会引起特性的恶化或不发振。# X( o3 Z z, Q! Z4 u5 y
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。& T0 m0 i8 J0 h; M
自动焊接或条件变更时，在使用前应充分确认一下。
: m$ w' d! y% z7 u# H6 M/ E- ^. A9 q4 L
2、耐热性、耐湿性" c9 X4 H, |9 W! e0 C1 O
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。! l& \$ d* W" Y/ h: I+ Q+ D7 _
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3、焊锡耐热性& i% A7 a. X! W( ]1 w; ~5 d0 g
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。) y( ~( q7 \( y) R9 U+ o: Y
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。" `* N2 L0 N7 _, p) X
使用流动焊锡焊接时，请贵公司充分确认或与我公司联络。
. x0 p' f0 I! d0 O. K焊接条件，引线部，280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。
3 n* q0 x# Q/ M) C1 f且，请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。+ d. [/ i/ ]( j
" W* V8 d$ j* {( e* n, `4 B4、印刷电路板的组装方法# g6 Q% V: C$ S( J9 \
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。4 ]) e* }; k8 D6 O# R% T5 E* C* F
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。) Y7 T, O4 y( T0 h/ m
( d# O, _" m0 _! c3 R5、引线加工4 C0 C( v, o+ E2 ~7 o3 w$ d
要进行引线切断时，应对切断刀进行充分整备。
' D* a/ `7 {' [2 r; O: z4 F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。
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6、超音波洗净及超音波焊着: _' a: h6 O% H+ T% A5 T$ f
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。0 j9 Z3 n9 T) L
关于超音波洗净，请贵公司确认。6 ]4 X3 V& b9 r5 ^
; J6 }3 J0 ^" p4 k7、激振标准% R4 \# ]- y3 b; k/ ]1 I: X4 Q! \9 J
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。( }) f- V3 i- Y. R$ x* g I1 A6 O
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。. P$ |3 [* r* V ?" p0 D
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（未完，待续）! \3 _( ?- J. O. \: F# {
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