MSP430系列的芯片晶振选型

电源电压要求

晶振口电流	晶振接口外接电容	晶振频率
高频模式0	1.8 V to 3.6 V	最大1.5mA	15（pF）	0.4--1MHZ
高频模式1	1.8 V to 3.6 V	最大1.5mA	15（pF）	1--4MHZ
高频模式2	2.2 V to 3.6 V	最大1.5mA	15（pF）	2--12MHZ
高频模式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电气特性分析

　　XT2晶振接口是一个高速的晶振接口智能接高速的晶振，同时由于内部不带谐振电容，所以必须匹配好电容，根据MSP430系列芯片的数据手册，可得以下XT2晶振接口接高速晶振电气特性分析如下表所示：

软件设置模式	电源电压要求	晶振口电流	晶振接口外接电容	晶振频率
高频模式0	1.8 V to 3.6 V	最大1.5mA	15--30（pF）	0.4--1MHZ
高频模式1	1.8 V to 3.6 V	最大1.5mA	15--22（pF）	1--4MHZ
高频模式2	2.2 V to 3.6 V	最大1.5mA	15--22（pF）	2--12MHZ
高频模式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电气特性分析

　　MSP430系列芯片所有的晶振接口上的旁路电容大概都是2pF，旁路电容我们可以看成是晶振和单片机之间的负载电容，但是旁路电容随着晶振和单片机的距离以及单片机的种类，在电气焊接时的方法不同而不同，所以为了要更好的让晶振起振，选择合适的负载能力比较强的晶振。MSP430系列芯片因为是低功耗单片机，所以他的I/O流过的电流比较小，在这种情况下就必须要求晶振的谐振电阻必须要小，因为太大了I/O不能供应足够的电流让晶振正常的工作，所以必须选择合适的谐振电阻的晶振。 MSP430系列芯片对晶振输出的正弦波震荡幅度也有要求，最低必须保证要有0.2VCC的输出电压，所以必须选择合适的谐振输出电压值的晶振。影响晶振起振的原因有晶振（ESR）、晶振启动后负载电容的大小、单片机电源电压的范围、PCB布线和电气隔离、外部的环境因素和电路板的保护涂层处理，上面具体介绍的三个参数是选择晶振时必须考虑的最主要的参数。在振荡回路中，晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。
　　MSP430系列芯片XT1口接低速晶振时，不用接外部的谐振电容，在设计电路时主要是注意PCB布线（具体参考晶振不起振原因分析及相应解决办法）以及低速晶振频率范围为（10，000--50，000）HZ，再就是软件的配置问题，在软件正确配置的条件下，通过测试低速晶振都能正常的工作（1系列的单片机可能要注意购买低速晶振的ESR要小于50K?）。MSP430系列芯片在选择高速晶振时，必须考虑晶振的参数来匹配MSP430系列芯片，MSP430系列芯片对晶振参数要求如下表所示：

晶振参数	规格（MSP430系列芯片,5系列除外）
频率范围（MHz）	450KHz--1600KHz
负载电容（pF）	大于15pF
调整频差（ppm）精度	客户可以根据要求自行选择相应精度的晶振
工作温度（℃）	建议选择-20--70℃
储存温度（℃）	建议选择-50--128℃
谐振电阻（?）（ESR）	小于70?(大于8MHz的晶振这个值要小于40?)
静态电容（pF）	小于7pF
激励电平（mW）	小于1mW
晶振震荡的电压	大于0.2VCC
绝缘电阻	最小400M?

表四 高速晶振电气特性表

　　如果是用外部的PWM波作为时钟，MSP430系列芯片要求必须要保证PWM的占空比在40%--60%之间这样才能让单片机的时钟系统正常的工作。
4、器件选型封装注意事项

现在使用的晶振封装可以分为贴片晶振和直插晶振，贴片和直插电容。相对于直插器件，使用贴片晶振和电容不但占用电路板的空间可以更小，同时也可以降低寄生电感电容，提高晶振的震荡频率精度，具体的几个影响晶振震荡精度位置如下图所示，其中影响比较多的就是内部寄生电容（图6中CSTARY电容为寄生电容），寄生电容主要来源于前面介绍的PCB布线外，主要还有器件的选择，在正常的焊接下，标贴封装器件的寄生电容大约只有直插器件的1/2，在一般的情况下，寄生电容可以达能到3pF，不同的晶振对寄生电容的敏感程度不一样，产生的误差也就不一样。根据TI报告资料，由外部的寄生电容、单片机内部的串联电容等影响，单片机的最大的误差可以达到约+/-2.5ppm。