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8 z6 f8 l! Q: R' `8 D* _, C4 AMSP430系列單片機是美國德州儀器（TI）1996年開始推向市場的一種16位超低MSP430單片機。它的功耗小、具有精簡指令集（RISC）的混合信號處理器（Mixed Signal Processor）。稱之為混合信號處理器，是由于其針對實際應用需求，將多個不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片機”解決方案。( l/ i# L# O" {
該系列單片機多應用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。本文主要講解MSP430系列芯片外圍晶振設計選型及注意事項等。
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5 [$ O/ B) R9 n4 j% m
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2017-1-23 09:49 上傳
---MSP430F149
3 p+ J, w X1 Z" k9 h2 q7 k/ W- a
% k' O, L1 q( s& b# d5 w MSP430系列芯片一般外搭兩顆晶振：一顆主頻晶振，通常在4~16Mhz中選擇；另外一顆時鐘晶振，即32.768Khz晶振，早期選用直插封裝的，現(xiàn)在大部分采用貼片封裝的產(chǎn)品，其一便于貼裝，其二追求產(chǎn)品的穩(wěn)定性和品質的可靠性等。2 [ h2 V+ [* { R; W
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---應用電路' e; S9 J% X* j
6 I5 D) v% a! X* d
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---MSP430開發(fā)板9 ~& O5 x. r! u% D, Z& @
' f( ]3 @4 k& S( K
一、主頻晶振的選擇
2 J( c4 A% V: B+ G5 t" r通常MSP430芯片的主頻晶振一般選擇4Mhz的整數(shù)倍，即4Mhz、8Mhz、16Mhz、32Mhz等。早期電路設計的時候一般選擇成本較低的49S封裝產(chǎn)品，現(xiàn)階段越來越傾向于穩(wěn)定性更好、體積更小、便于貼裝的貼片3225封裝產(chǎn)品，上海唐輝電子代理的日本KDS大真空公司推出的DSX321G和DSX320G\DSX320GE產(chǎn)品。3 U" H" u! I+ i% z @4 f6 b
F/ _/ U @' \+ i3 p: p5 N/ T2 i- m
1、工業(yè)級、消費類產(chǎn)品用DSX321G 8Mhz，如下圖：
& v0 N- ?( U: N7 u2 f
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3 o/ f% w3 \$ h& G# P1 l: w該型號產(chǎn)品封裝為3.2mm*2.5mm，體積不到傳統(tǒng)直插型49S封裝的1/5，精度可達到20PPM，工作溫度達到-40—+85°C的工業(yè)級，完全能夠滿足客戶的要求。: }' o- i& I2 |# Q/ A3 y6 C& {& I
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8 p7 W$ D/ E( w* x, `1 O
4 M6 ?; v0 J, m: U% O 2、汽車電子、工控類產(chǎn)品用DSX320G/DSX320GE，如下圖：& ?& y0 M" B, H( |) d4 @4 x
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* P* d m+ V q/ g該型號產(chǎn)品封裝同意為3.2*2.5mm，精度可做到100ppm和50ppm，除了溫度能滿足客戶要求的-40-+125°C、-40-+150°C外，還符合AEC-Q200標準。
+ t5 e* v, n9 J9 H; d; @) @! q+ }5 g b, p
二、32.768Khz時鐘晶振的選擇
% y( q1 x9 ^8 h# k& l) X! M 32.768Khz這一家族的型號很多，各種直插和貼片的，各種負載電容的、各種精度的。根據(jù)MSP430不同的系列做一下針對性的推薦：
9 E0 b) V. z& a# lIC name Quartz crystal CL(pF)
2 w$ b5 v8 H2 e6 xMSP430F169 32.768kHz 12.5
# O+ d, a, I* H; R3 r; L$ S* ?MSP430F2131 32.768kHz 12.5- n- b; F, D4 k" t8 h. a R; ]
MSP430F2131 32.768kHz 6
- h9 w* j }+ K; o0 c( `$ W! yMSP430F413 32.768kHz 12.5
2 U, |& i2 F& B. {MSP430F413 32.768kHz 6
( O9 a2 A- _6 K, [! k5 w F' mMSP430FG4619 32.768kHz 12.5
) R9 R8 b' Z& K+ z; A; k! F. pMSP430FG4619 32.768kHz 6
/ ~4 V+ B- a: p. B) m, d7 NMSP430F1232IPW 32.768kHz 12.5- d# W: ~6 ~# t: {3 s* q
MSP430F1XX 32.768kHz 12.5
' |9 A% Q" s0 PMSP430F2XX 32.768kHz 12.5
9 P; L# \) K+ {! |9 W( AMSP430F4XX 32.768kHz 12.5
, W- f; o: f& ~% [0 yMSP430F4XX 32.768kHz 12.5' \+ a# e! W+ D7 U
MSP430F5XX 32.768kHz 12.5; k( s! ], F: P& d- X
MSP430FE427 32.768kHz 6
) K- H5 H* W5 m% z0 w$ l: jMSP430P325 32.768kHz 6
( t8 s! a8 `$ m4 N* A
5 c8 C3 N( `2 ^ N0 I1 m1、低負載、低ESR值產(chǎn)品：
6 K4 d/ X, C8 h5 x; ?* D8 }) W直插封裝DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF
1 A9 S } ~6 W
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; C* \1 V/ [+ c2 ^3 `$ ?
貼片封裝DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF
0 V$ H" d( l s- c$ i
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# d6 ~* Z4 W% l3 h8 }
貼片封裝NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF
$ P5 Z7 v" s8 K8 j
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/ O: ~3 n2 S) T& ^9 t 5 T. d4 b, w8 j2 k( q# D
2、常規(guī)負載產(chǎn)品：: W) c0 `- u F* W1 T
: v, ~' _0 I* @& M2 H6 x; a6 m直插封裝DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF
g) q6 h, K7 @6 W
4 Z& y) k; R3 B% T貼片封裝DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF6 w b5 o" T9 P$ t9 @
0 E7 s5 h7 y: u1 h: G/ s- j, f$ f4 D, s3 l+ s% Y
貼片封裝NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF' D3 i5 B3 _+ P
- v1 M' |3 ]9 @
, R. z) O! v* C5 R- z" K6 L6 k* m" ?0 @( G3 b5 {
32.768Khz晶振，請找 上海唐輝電子，天天現(xiàn)貨，原裝正品。
3 i- j4 p8 v9 f+ p# A) d上海唐輝電子，深耕晶振行業(yè)15年，非常專業(yè)，行業(yè)公認！
' g+ ?; y( u/ E5 v* SKDS、NDK、EPSON、SEIKO、SITIME。月吞吐量高達1億只！
! q$ N7 K7 I# D9 X9 l3 H$ J5 S9 D. [' ], O
8M、16M、24M、32M也常有現(xiàn)貨！
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下面的文章非常重要，很多研發(fā)工程師就困擾在這里。% ^) d& @( s1 m: `: S
& @& c; E/ @8 T" Q/ I2 v: X) z
搭配MSP430單片機的32.768Khz晶振（以圓柱形晶振為例）& O3 z2 H0 H& r3 w% d' d( u
的原理、基本應用、使用注意事項 , g; ^( ~+ D' S3 Y' P
, X2 R8 ^' `1 D' K/ O0 Q
音叉型水晶振動子標準品（32.768Khz圓柱體型晶振）使用上的注意事項
) h1 a) H# G4 R3 K/ b0 L& a+ u9 @: g/ q2 N+ T1 V, o
1、耐沖擊性9 f+ x: h4 e* E$ C" u# {) L7 T
施加了過大的沖擊后，會引起特性的惡化或不發(fā)振。+ n& X* H( I2 g% f3 U% e* d
充分注意不要發(fā)生落下。另外，盡可能在無沖擊的條件下使用。; \0 `) O; j: x1 c2 K- R% A
自動焊接或條件變更時，在使用前應充分確認一下。
1 ?( k+ F+ {, U8 ^) S( U8 |+ p* G6 n' g. w
2、耐熱性、耐濕性1 t: u( R5 E1 w* B) u6 u
在高溫或低溫或高濕度條件下長時間的使用及保管，會引起振動子的惡化。盡可能在常溫、常濕條件下使用、保管。
) \, r! O+ ~' P5 e: d3 H) L: D" x1 `0 O2 r5 k- ^
3、焊錫耐熱性3 X& L: a' Z/ e# F: m4 H) I/ p
標準型的振動子使用178℃熔點的焊錫。振動子內部的溫度超過150℃，會引起制品特性的惡化或不發(fā)振。
1 h# l/ x) T6 B1 U$ p/ ?要在超過上面溫度的條件進行組裝時，是否改用耐熱制品或SMD振動子。
* ?7 Z+ o5 G( {. {使用流動焊錫焊接時，請貴公司充分確認或與我公司聯(lián)絡。* ^+ j3 w) T, r+ @4 _
焊接條件，引線部，280℃以下5秒以內或260℃以下10秒以內。9 P. j1 [; F( V. ~' M
且，請不要在引線根部直接焊接。是造成特性惡化的原因。
& j2 Y+ T3 m. q; x& g3 E8 D( j. v% N& k
4、印刷電路板的組裝方法
5 P, B1 N2 @0 V4 `, b* f音叉型振動子橫向倒放時，請充分固定到電路板上。特別是振動的部位，如圖所示在電路板與振動子間放入緩沖材料，或用彈力較好的接著劑（硅膠等）進行固定。另外，請避免在底座玻璃部涂布接著劑。/ t- n9 W2 q, x0 O I# \
振動子直立使用時，振動子與電路板間隔開DT-38型3mm以上，DT-26型2mm以上。 P7 h+ i3 E: ?2 O
1 f, D7 h+ x% u; U) v0 d# j5、引線加工0 R( C" N$ s' A9 @# ?! s
要進行引線切斷時，應對切斷刀進行充分整備。
+ ^$ N' [: g/ Y, k$ G引線加工時，或引線彎曲修正時，對引線根部施加過大的力，會引起底座玻璃裂等，或對壓入部施加過大的力，注意會引起漏氣不良。另外，引線根部應留0.5mm以上的直線引線部分。
; a3 e+ v- z0 \# Q" ^+ s, f) k; P- [& P, U
6、超音波洗凈及超音波焊著6 a' }$ D; R& {+ d7 T- V3 `
由于是內部的水晶片諧振，造成不發(fā)振的原因，因此不能保證能否進行超音波焊著。
( T2 s6 s& P& j( [7 K3 W關于超音波洗凈，請貴公司確認。
; y/ d' I* r; _5 z& f- I) t3 m2 g6 v# o; J8 F
7、激振標準& W9 m s- q8 g7 A6 e& m
振動子在過大的激振標準上使用后，會引起特性惡化或不發(fā)振。- k" F& C& S: `% ^6 a2 e- Y3 w
對于此種振動子，我公司建議在1.0μW以下使用。尚，不能保證在2.0μW以上使用。3 [4 }. H1 \3 u# D# g; T
5 v6 e7 t% ^# X/ g" l（未完，待續(xù)）- m0 P7 o, G# y+ ]8 J
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