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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MSP430 - Zwei Taktquellen: 2.0MHz und 32.768kHz - Frage


Autor: Hans Freileich (Gast)
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Hallo und schönen Samstag!

Benutzt jemand von euch zufällig einen MSP430 und hat an ihm 2 
Taktquellen?

Ich habe einen 2.0MHz Quarz dran und möchte zusätzlich einen 23.768kHz 
Quarz für meine Uhrzeit betreiben.

Jetzt habe ich gerade festgestellt, dass mein MSP mit dem 2.0MHz Quarz 
ca. 690uA verbaucht. Schalte ich den 32.768kHz Quarz dazu, so steigt der 
Verbrauch auf 1,5mA.

Ist das normal so? Ich kann mir das nicht vorstellen.

Wenn das immer so ist, dann lasse ich den 32.768kHz lieber weg und 
generiere mir aus den 2.0MHz eine Sekunde.


Ich habe es hat schonmal jemand ähnliches gemacht und kann mir helfen.



Danke!

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Ich "hoffe" es hat schonmal jemand ähnliches gemacht... SORRY! Ist noch 
früh ;-)

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo Hans,
ich meine man kann nur einen Quarz betreiben. Ferner wird der Uhrenquarz 
ungenauer als der 2MHz-Quarz sein. Ich würde bei den 2MHz bleiben.
Gruss Klaus.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> ich meine man kann nur einen Quarz betreiben

Ich dachte, weil er zwei Anschlüsse für Quarze hat, kann ich auch beide 
gleichzeitig nutzen - es funktioniert auch - beide schwingen exakt und 
ich kann sie auch ohne Probleme in Timern unabhängig voneinander 
verwenden, aber halt 1,5mA - das scheint mir etwas seltsam!!!

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Sofern zwei Oszillatoren vorhanden sind, wie z.B. beim 'F1611, kann man 
selbstverständlich beide gleichzeitig verwenden. Dafür sind sie da.

Wenn die Stromaufnahme beim 32kHz-Betrieb so stark steigt, würde ich mir 
die Initialisierung des Oszillators mal genauer ansehen.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Ich mache es so:
BSCTL1 &= ~(XT2OFF | XTS);
// Schaltet XT2 an und setzt XT1 auf Low-Frequency

BSCTL3 |= (XT2S_1 | LFXT1S_0 | XCAP_3);
// XT2 1-3MHz, XT1 Watch Crystal, 12,5pF

Abfrage auf OFIFG...

BSCTL2 |= (SELM_2 | SELS);
// MCLK und SMCLK von XT2

Jetzt habe ich noch etwas seltsames festgestellt...wenn ich den XT1 
(32kHz) nicht benutze (Verbrauch ca. 600-700uA) und dann in der Nähe von 
den XT1-Anschlüssen (ohne Quarz) herumwurstel, dann steigt der Verbrauch 
auf 1,5mA...als wenn dann auf einmal intern der Oszillator anspringt.

Das ist doch auch nicht normal, oder?

Autor: Peter R. (pnu)
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Doch das dürfte normal sein.
Eingänge bei CMOS-Logik steuern komplementäre FET's die in Reihe 
geschaltet sind. Bei klarem lo oder hi Pegel ist einer der beiden 
gesperrt und nahezu kein Strom fließt.
Im Zwischenzustand sind u.U. beide halb geöffnet, dann fließt ein 
Querstrom, der hier eben ein halbes mA oder mehr beträgt. Also Eingänge 
möglichst nie ohne pullup oder pulldown betreiben.

Im Oszillatorbetrieb stellt sich durch den Widerstand zwischen Eingang 
und Ausgang zunächst solch ein stromfressender Zwischenzustand ein. Wenn 
der Oszillator aber hochgeschwungen ist, geht die Stromaufnahme deutlich 
zurück, denn dann wird der Inverter wieder zwischen lo und hi hin und 
her geschaltet. Der große Stromverbrauch des 32-kHz-Oszillators kann 
darauf zurückzuführen sein, dass der Quarz defekt ist und dadurch die 
Schwingamplitude sehr klein ist, der Oszillator nicht in die 
stromsparende Begrenzung kommt.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Peter R. schrieb:
> Doch das dürfte normal sein.

Ja OK, mit den CMOS eIngängen seh ich ja ein. Aber wenn ich den 
Oszillator nicht benutze, dann müsste der doch ausgeschaltet sein.

Mal angenommen ich berechne den Strom exakt für meine Schaltung und dann 
baue ich das zusammen und dann ist da auf einmal so ein Störenfried 
drin, der mir plötzlich 0,7mA mehr zieht - ohne Vorwarnung.

Ich kann die Pins vom Oszillator ja auch nicht einfach auf low oder high 
legen.

Autor: A. K. (prx)
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Zum 32KHz Oszillator gibt es eine Appnote: slaa322.

Demzufolge frisst der 32-kHz Oszillator weniger als 1µA.

Es könnte nicht schaden, mal etwas über den Typ und die Umgebung wie 
Versorgungsspannung zu verraten.

Autor: A. K. (prx)
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Peter R. schrieb:

> Im Oszillatorbetrieb stellt sich durch den Widerstand zwischen Eingang
> und Ausgang zunächst solch ein stromfressender Zwischenzustand ein.

Nur handelt es sich beim Oszillator nicht um stromstarke Pintreiber, die 
eine LED befeuern können sollen, sondern um ein gezielt stromschwaches 
Teil, das den Stromverbrauch minimieren soll. Ein Querstrom im 
Milliampere-Bereich erscheint mit da ziemlich unwahrscheinlich.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Meine Versorgung ist 3,3V an einem MSP430F2418
Der Quarz ist ein Standard 23kHz Quarz von Bürklin.

Wenn der Quarz kaputt wäre OK, aber selbst wenn ich den XT1 garnicht 
benutze, so lässt er sich ja irgendwie dazu verleiten, auf einmal rund 
800uA zu verbrauchen - bis zu einem Reset, dann sinds wieder 700uA bei 
2MHz. Bis mann dann wieder einem XT1 Pin zu nahe kommt.

Autor: A. K. (prx)
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Wie du der AN entnehmen kannst ist dieser Oszillator eher auf 
Sparsamkeit als auf Narrensicherheit optimiert. Man kann also was falsch 
machen.

Details zu Schaltung? Aufbau? Leuten essentielle Info aus der Nase 
ziehen zu müssen ist ähnlich attraktiv wie Würmer aus russischem Salat 
zu fischen.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Ja, entschuldigt!

Ich habe das ganze hier grad noch auf einem Steckbrett - EMV und 
ähnliches Design ist das nicht. Die AppNote hab ich mir jetzt mal 
durchgelesen - sicher muss man den gut abschirmen, das ist bei mir grad 
nicht wirklich der Fall.

Aber soviel Strom? Trotz Steckbrett...

Das Steckbrett sieht jetzt grad was wüst aus, da ich halt testweise mal 
alle Pins auf Masse gelegt habe, um keine floatenden Eingänge zu haben. 
Werde das wohl später über Pull-Downs machen, wollte nur mal sehen, ob 
Pull-Downs auch merklich Strom verbrauchen.

Naja, links ist auf jeden Fall der besagte Quarz...wie schon erwähnt, 
vorbildmäíges Layout ist es nicht, aber wie auch auf einem Steckbrett??

Nur ich kann mir halt nicht vorstellen, dass es so einen Unterschied 
macht - zumal es ja auch ohne Quarz passiert...

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Ich kenne den MSP nicht, aber vielleicht muß man diese Pins als 
Digital-Input abschalten.

Beim AVR gibt es z.B. so ein Register, um die Pins, die man als 
ADC-Input verwenden will, abzuschalten. Ansonsten fließt eben ein hoher 
Strom, wenn da ungefähr VCC/2 anliegt.


Peter

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Ich weiß, was du meinst - die Quarz-Pins sind aber ohne Doppelfunktion - 
mit denen kann man nichts anderes machen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Hans Freileich schrieb:
> Ich weiß, was du meinst - die Quarz-Pins sind aber ohne Doppelfunktion -
> mit denen kann man nichts anderes machen.

Vielleicht sind aber die Nachbarpins floatend und die fangen sich das 
dann ein.
Setze mal alle unbenutzten Pins auf Output oder Input mit Pullup.

Peter

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Selstsame neue Erkenntnis...

Wenn ich den Systemtakt halbiere per Vorteiler, so ist der Verbrauch 
ebenfalls 0,7mA - jetzt lässt sich der ominöse Störenfried jedoch nicht 
mehr ärgern und verharrt bei dem Strom...egal, ob ich ihn direkt 
anfasse, reinstecke, oder raushole...

Nur laufe ich jetzt auf 1MHz...das ist doch alles irgendwie seltsam.

Wenn ich den Teiler weiter senke, ist es genauso - nur mit Teiler auf 1 
kann ich den Stromverbrauch durch Kontakt verdoppeln...

Autor: A. K. (prx)
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Hans Freileich schrieb:

> Ich habe das ganze hier grad noch auf einem Steckbrett

Ein Steckbrett und ein hochempfindlicher Quarzoszillator sind keine 
wirklich gesunde Kombination. Die Dinger sorgen beispielsweise für 
erheblich zusätzliche Kapazität.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Peter Dannegger schrieb:
> Setze mal alle unbenutzten Pins auf Output oder Input mit Pullup.

ALLE Pins sind momentan als Input und per Kabel auf GND.

Diejenigen, die es auf dem Bild nicht sind, sind neben dem Quarz:

Vref+
Veref+
Vref-/Veref-

Und die kann man nicht auf GND legen, ist wien Kurzschluss - der Rest 
ist alles auf GND, ausnahmslos - daher das Gewirr im Moment.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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A. K. schrieb:
> Ein Steckbrett und ein hochempfindlicher Quarzoszillator sind keine
> wirklich gesunde Kombination.

Klar, das seh ich ja voll und ganz ein - nur wieso kann ich den 
plötzlich dazu verleiten von 0,7 auf 1,5mA zu springen und dann da zu 
bleiben bis zu einem Reset - und nun mit vermindertem Systemtakt geht 
das nicht mehr - nur bei Nominalfrequenz......

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Hier nur mal zum Anschauen...

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Kann es sein, dass die Pull-Ups/Downs Strom verbrauchen?

Wenn ich alle Kabel entferne und stattdessen Widerstände programmiere, 
dann steigt der Verbrauch um ca. 100uA.

Autor: A. K. (prx)
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Hans Freileich schrieb:

> Kann es sein, dass die Pull-Ups/Downs Strom verbrauchen?

Darüber liesse sich bei Kenntnis der Schaltung möglicherweise besser 
spekulieren (du erinnerst: die Würmer und die Nase...).

Autor: Hans Freileich (Gast)
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A. K. schrieb:
> Darüber liesse sich bei Kenntnis der Schaltung mögicherweise besser
> spekulieren (du erinnerst: die Würmer und die Nase...).

Ich habe doch im Grunde genommen garkeine Schaltung - ich habe den 
Controller und zwei Quarze. Mehr nicht.

Der Rest ist ja garnicht angeschlossen, sondern liegt auf GND.

Autor: Hans Freileich (Gast)
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Also ich habe jetzt noch ein wenig die Datenblätter und User Guides 
gewälzt..und habe gefunden, dass man, wenn man die Pins nicht benutzt...

Vref+        offen lassen soll
Veref+       auf Vss legen soll
Vref-/Veref- auf Vss legen soll

Sollte man darüber hinaus X1 nicht benutzen...

XIN          auf Vcc
XOUT         offen

Naja, aber all das macht keinen Unterschied.

Bei Kontakt oder Nähe der Pins ist der Verbrauch auf einmal so hoch.
Mit 32kHz Quarz ebenfalls...


Bin ratlos

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