MSP430系列芯片晶振選型說明
軟件設(shè)置模式 本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201611/321421.htm | 電源電壓要求 | 所接晶振 | 晶振接口內(nèi)部電容 | 匹配電容 |
低頻模式0 | 1.8 V to 3.6 V | 32768(Hz) | 1(pF) | 建議不外接電容 |
低頻模式1 | 1.8 V to 3.6 V | 32768(Hz) | 5(pF) | 建議不外接電容 |
低頻模式2 | 1.8 V to 3.6 V | 12000(Hz)1和4系列除外 | 8.5(pF) | 建議不外接電容 |
低頻模式3 | 1.8 V to 3.6 V | 外部時鐘如:有源晶振 | 11(pF) | 建議不外接電容 |
表一 XT1晶振接口接低速晶振電氣特性分析
XT1晶振接口,如果接高速晶振,關(guān)鍵是要考慮到它內(nèi)部含有一定的匹配電容,因此在外加晶振時就必須要比XT2晶振接口電容要小一些,具體注意如下表所示:
軟件設(shè)置模式 | 電源電壓要求 | 晶振口電流 | 晶振接口外接電容 | 晶振頻率 |
高頻模式0 | 1.8 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15(pF) | 0.4--1MHZ |
高頻模式1 | 1.8 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15(pF) | 1--4MHZ |
高頻模式2 | 2.2 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15(pF) | 2--12MHZ |
高頻模式3 | 3V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15(pF) | 4--16MHZ |
表二 XT1晶振接口接高速晶振電氣特性分析
XT2晶振接口是一個高速的晶振接口智能接高速的晶振,同時由于內(nèi)部不帶諧振電容,所以必須匹配好電容,根據(jù)MSP430系列芯片的數(shù)據(jù)手冊,可得以下XT2晶振接口接高速晶振電氣特性分析如下表所示:
軟件設(shè)置模式 | 電源電壓要求 | 晶振口電流 | 晶振接口外接電容 | 晶振頻率 |
高頻模式0 | 1.8 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15--30(pF) | 0.4--1MHZ |
高頻模式1 | 1.8 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15--22(pF) | 1--4MHZ |
高頻模式2 | 2.2 V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15--22(pF) | 2--12MHZ |
高頻模式3 | 3V to 3.6 V | 最大1.5mA | 15--22(pF) | 2--16MHZ |
表三 XT2晶振接口接高速晶振電氣特性分析
MSP430系列芯片所有的晶振接口上的旁路電容大概都是2pF,旁路電容我們可以看成是晶振和單片機之間的負載電容,但是旁路電容隨著晶振和單片機的距離以及單片機的種類,在電氣焊接時的方法不同而不同,所以為了要更好的讓晶振起振,選擇合適的負載能力比較強的晶振。MSP430系列芯片因為是低功耗單片機,所以他的I/O流過的電流比較小,在這種情況下就必須要求晶振的諧振電阻必須要小,因為太大了I/O不能供應(yīng)足夠的電流讓晶振正常的工作,所以必須選擇合適的諧振電阻的晶振。 MSP430系列芯片對晶振輸出的正弦波震蕩幅度也有要求,最低必須保證要有0.2VCC的輸出電壓,所以必須選擇合適的諧振輸出電壓值的晶振。影響晶振起振的原因有晶振(ESR)、晶振啟動后負載電容的大小、單片機電源電壓的范圍、PCB布線和電氣隔離、外部的環(huán)境因素和電路板的保護涂層處理,上面具體介紹的三個參數(shù)是選擇晶振時必須考慮的最主要的參數(shù)。在振蕩回路中,晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上)也不能欠激勵(不容易起振)。晶體的選擇至少必須考慮:諧振頻點,負載電容,激勵功率,溫度特性,長期穩(wěn)定性。
MSP430系列芯片XT1口接低速晶振時,不用接外部的諧振電容,在設(shè)計電路時主要是注意PCB布線(具體參考晶振不起振原因分析及相應(yīng)解決辦法)以及低速晶振頻率范圍為(10,000--50,000)HZ,再就是軟件的配置問題,在軟件正確配置的條件下,通過測試低速晶振都能正常的工作(1系列的單片機可能要注意購買低速晶振的ESR要小于50K?)。MSP430系列芯片在選擇高速晶振時,必須考慮晶振的參數(shù)來匹配MSP430系列芯片,MSP430系列芯片對晶振參數(shù)要求如下表所示:
晶振參數(shù) | 規(guī)格(MSP430系列芯片,5系列除外) |
頻率范圍(MHz) | 450KHz--1600KHz |
負載電容(pF) | 大于15pF |
調(diào)整頻差(ppm)精度 | 客戶可以根據(jù)要求自行選擇相應(yīng)精度的晶振 |
工作溫度(℃) | 建議選擇-20--70℃ |
儲存溫度(℃) | 建議選擇-50--128℃ |
諧振電阻(?)(ESR) | 小于70?(大于8MHz的晶振這個值要小于40?) |
靜態(tài)電容(pF) | 小于7pF |
激勵電平(mW) | 小于1mW |
晶振震蕩的電壓 | 大于0.2VCC |
絕緣電阻 | 最小400M? |
表四 高速晶振電氣特性表
如果是用外部的PWM波作為時鐘,MSP430系列芯片要求必須要保證PWM的占空比在40%--60%之間這樣才能讓單片機的時鐘系統(tǒng)正常的工作。
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