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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。' U, E% w& ^1 k3 `, P
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。
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---MSP430F149) t* M4 l5 K A: o1 ^
! [* U+ J+ `+ c
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。! H5 Q. O0 ~* o$ {- c2 \( @
---应用电路 U* w& v B3 o4 w* k6 z/ b) ]' t
, L T, W1 @8 [7 ~+ q! B. P6 h: h6 X
---MSP430开发板
0 u* P1 U1 }; }, Y& [
# X- J3 m# ?( z. y" t" g一、主频晶振的选择
6 [: z" F6 B5 T' u* { s, i5 v6 X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。0 d; J r& l2 m% e9 y7 J' X& v1 W
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1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz，如下图：2 @3 {7 r8 y2 ?( z6 F
4 E2 k" R: F& y+ P6 C% f$ m8 U% ^
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。( w$ b& M a1 N6 }
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* I6 L7 t2 \ A# i1 Y9 R1 q% r$ C% l) P% s 2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE，如下图：
) Z9 y) n" f6 N# I0 T/ d
4 e7 j& R9 ^& z) w% B" r) }3 m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。% l8 @' Y/ _8 H! S$ o+ N% ^
& w! P- S5 Z! j4 t5 T二、32.768Khz时钟晶振的选择
) e, U* z/ R# q$ ? d0 B, C 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：
V8 z( i2 K8 S A( TIC name Quartz crystal CL(pF)
. v# v; n7 B: c$ u/ RMSP430F169 32.768kHz 12.5
2 y5 n l# c% l1 aMSP430F2131 32.768kHz 12.5' V) v$ d# V" Q7 X/ e
MSP430F2131 32.768kHz 6
- A% Z' o Q/ I: m0 y0 |MSP430F413 32.768kHz 12.5( c( P7 w! ]0 _% D; b
MSP430F413 32.768kHz 6
" N/ Y( z. e( G9 C; w. \( C7 ^MSP430FG4619 32.768kHz 12.54 V, m2 ^/ X0 b2 b
MSP430FG4619 32.768kHz 6
) c4 ?) y% {2 ]% v) MMSP430F1232IPW 32.768kHz 12.5
! D9 F) W6 V" e6 l& SMSP430F1XX 32.768kHz 12.55 _$ b) w/ a( i& z6 y) Q! N0 G$ N
MSP430F2XX 32.768kHz 12.5% A m/ ?# ~3 Z' S7 E" T: n0 }
MSP430F4XX 32.768kHz 12.5
# Y, G' p7 F1 S- SMSP430F4XX 32.768kHz 12.5
( G; y& h3 A. h- Z6 y6 g( _9 w9 vMSP430F5XX 32.768kHz 12.5; c9 O+ D6 p% \' t
MSP430FE427 32.768kHz 62 R# {$ Q" \2 u6 R5 r/ Q6 c" [. {5 p# Z
MSP430P325 32.768kHz 67 B' z% L# f) Z; Y4 o
; b. m1 Z" y D- Z6 K' V
1、低负载、低ESR值产品：9 I6 s" ?7 D9 H$ ?
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF
' f" a. B+ U. H7 h$ N3 s
; Z6 |& ^3 |2 c: L3 t
贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF
: }8 y @( o/ p1 \8 }& m
: M8 N' A$ Z7 B" }; z贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF1 D( K3 y6 {3 U# X. r" ?! p
, _4 |9 n! z8 P1 x * t3 E, B; r2 x+ K0 o& x/ h y
2、常规负载产品：4 v% g# K* D; ?. \- P0 G! x' N1 C
' W: P+ d. {; F$ H. w' _
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF
5 E6 W1 P) w0 E1 A! N3 ]
$ h* ~: e/ W& ?- l( q: V贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF
& r( H& A2 _) ?3 _) s! _5 }+ o. I9 o+ Q( k' n9 x8 g! D
$ B- l# @6 w' a- ?! g6 J贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF
; W& B# k+ N: f, H
* L) D4 J7 E. A. C' y- e. r
* C% h9 A. F- ]4 I6 l8 {, J
, L& Y2 H0 H9 i& A/ c" X* q32.768Khz晶振，请找 上海唐辉电子，天天现货，原装正品。
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下面的文章非常重要，很多研发工程师就困扰在这里。
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搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振（以圆柱形晶振为例）
) D9 I$ l4 T$ F% a" | 的原理、基本应用、使用注意事项 & Q Q7 g* l& ^2 _
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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2 H! I4 e$ ^- k) o" G8 a4 z. J% E0 ]
$ t! s! ~! ]* ^' K* |1、耐冲击性
3 h7 i4 r+ p! b% W' t: U施加了过大的冲击后，会引起特性的恶化或不发振。' U" z' m" Y- f1 r% R
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。
1 ]' y0 d9 M7 t自动焊接或条件变更时，在使用前应充分确认一下。
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2、耐热性、耐湿性+ ^9 C, V1 V/ X
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。( l3 x/ k! N' |: S+ `
% t: \3 U4 Q& L \- Q: R3、焊锡耐热性
* q! V% t2 [: |( q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。
# f( d* o" d: u. b- t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。& Q* i" g$ g- m( C I: g3 z4 s
使用流动焊锡焊接时，请贵公司充分确认或与我公司联络。
) `; i" j1 I. W* A- c- {6 u% q! ]& c# p焊接条件，引线部，280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。
! m1 u: H& E- u+ O X# R6 {: o且，请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。
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6 B B: E. ~; h* D4、印刷电路板的组装方法# m8 ?; i# g1 t& z$ H$ z/ e' r
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。
. }7 q4 o9 U4 S8 _$ l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 Z2 l; I1 u9 h8 B
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5、引线加工* b i% r* J4 ?0 z' U+ `
要进行引线切断时，应对切断刀进行充分整备。
) i# T/ N4 i8 F0 {! h' R( i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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& \$ g" e. d1 s: v7 f0 O6、超音波洗净及超音波焊着
: M' X/ H: ]# E/ E0 K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。- y2 S& m" D, u: ~1 ~
关于超音波洗净，请贵公司确认。
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5 J/ c$ L* E' I. @7、激振标准0 Y$ s& a0 |# N' p s( H
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。- |7 ]3 a8 l! J- {7 h; H
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。
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6 D( z$ S) d7 C# w0 G8 j" W. J/ ^( y（未完，待续）
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