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msp430F248 晶振不起振问题

Other Parts Discussed in Thread: MSP430F248

各位大侠:

        发现一个奇怪的问题,一个产品用的msp430F248芯片,接2M晶振,运行过程中,程序会关掉晶振进入低功耗模式,每隔1s唤醒晶振一次。

        测试中发现几个产品晶振无法起振,外部看门狗每隔30s给一个复位信号也不起作用,测量无源晶振两端有1V左右电压,无波形。断电后再上电,可以恢复正常。

        想问下各位大侠:

         1、什么情况下会发生晶振无法起振问题,产品已经生产了很多了(1000个),只有这几个个例。

         2、如何判断是晶振出了问题,还是单片机无法复位初始化。

         3、单片机复位时会给晶振一个激励信号吗?

多谢!!!附原理图

  • 个人觉得这种个例有可能是晶振负载电容的问题。建议更换负载电容试试。
  • 在复位时。默认是使用的内部dco。当使能外部晶振时,要有适当大延时等待晶振起振并稳定下来的过程。
  • 贴一下我之前收藏的晶振问题的回答:

    晶振的正常工作需要一定的激励功率来维持,晶振可以看做一个负载。如果负载超过激励功率的能力,这个系统就是不稳定的,可能会停振。特别实在低温情况下会出问题。

    这个实际的负载大小与三个因素有关:

    1. PCB layout

    2. 匹配电容容值

    3. 晶体本身的谐振阻抗

    通常问题出在1和2上面。即不好的PCB layout和不合适的匹配电容。

    那么如何保证1和2呢?

    1. PCB layout :不要冒险让XTAL到MCU PIN的距离超过8--10mm,通常小心的设计需要在5mm之内。长的引线会大大引入ESD风险。

    2.匹配电容 : 匹配电容偏大,会使起振时间偏长,振幅降低。匹配电容偏小,频率会不稳定,同时低温会停振。把一个板子放冰箱里半小时就有可能观察到了。 选择方法 : 不同的匹配电容,对应的XTAL的震荡频率是不同的。通常让XTAL达到标称频率点,是晶振比较健康的工作状态。 实际可以把XTAL配置成ACLK,然后从MCU ACLK引脚输出,通过频率计来观察XTAL的频率,然后调整匹配电容值。 以32.768K XTAL为例,如果发现ACLK 频率偏大,就减少匹配电容值,反之亦然。

    如果调整好了PCB layout和匹配电容,如何评估我的晶振系统是否稳定?

    在量产之前是完全可以评估晶振电路的风险的。 需要关注一个关键值, SF(Safe Factor,安全因子),SF可以衡量激励功率的裕度。通俗来讲,如果搬一个10斤的重物,你的力气是30斤,那么SF = 30 /10 = 3. 如果你的力气是50斤,那么SF = 50 / 10 = 5; 那么搬一个10斤的重物绰绰有余了。

    SF 越大越好,我的经验是MSP430的SF可以设计到5以上,不太会出晶振方面的问题。

    SF的测试方法 : 在晶振引脚和MCU 引脚之间串入一个电阻RQ,比如100Kohm, 观察ACLK的稳定度,如果ACLK稳定,那么增加RQ,比如150Kohm,再观察ACLK,持续增加RQ,直到ACLK异常为止。 SF = 1 + (RQ/ 晶振谐振阻抗)。晶振谐振阻抗可以在晶振的spec中查到,常见的有25Kohm ,35Kohm,50Kohm,70Kohm

    如果你的板子SF < 3,就 有很大风险。 SF >5 ,通常会比较安全了。

    附上链接:

    e2echina.ti.com/.../83202