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CP3UB17G38 Datasheet(PDF) 2 Page - National Semiconductor (TI) |
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2 / 200 page www.national.com 2 Table of Contents 1.0 General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.0 CPU Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.0 Device Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.1 CR16C CPU Core. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.3 Input/Output Ports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.4 Bus Interface Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.5 Interrupt Control Unit (ICU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.6 USB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.7 Multi-Input Wake-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.8 Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.9 Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.10 Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.11 Versatile Timer Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.12 Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.13 UART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.14 Microwire/SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.15 ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.16 DMA CONTROLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.17 Advanced Audio interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.18 CVSD/PCM Conversion Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.19 Serial Debug Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.20 Development Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4.0 Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.1 Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5.0 CPU Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.1 General-Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.2 Dedicated Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.3 Processor Status Register (PSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.4 Configuration Register (CFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.5 Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.6 Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.7 Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6.0 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.1 Operating Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.2 Bus Interface Unit (BIU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.3 Bus Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.4 BIU Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5 Wait and Hold States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 7.0 System Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . 29 7.1 Module Configuration Register (MCFG) . . . . . . . . . . . . 29 7.2 Module Status Register (MSTAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 8.0 Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 8.1 Flash Memory Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 8.2 Flash Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 8.3 Flash Memory Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 8.4 Information Block Words. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 8.5 Flash Memory Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.0 DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9.1 Channel Assignment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9.2 Transfer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9.3 Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 9.4 Software DMA Request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9.5 Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9.6 DMA Controller Register Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 10.0 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 10.1 Non-Maskable Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 10.2 Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 10.3 Interrupt Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 10.4 Maskable Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 10.5 Nested Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 11.0 Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 11.1 External Crystal Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 11.2 Main Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 11.3 Slow Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.4 PLL Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.5 System Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.6 Auxiliary Clocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.7 Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.8 External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 11.9 Clock and Reset Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 12.0 Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 12.1 Active Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 12.2 Power Save Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 12.3 Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 12.4 Halt Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 12.5 Clock Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 12.6 Power Management Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 12.7 Switching Between Power Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . 57 13.0 Multi-Input Wake-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 13.1 Multi-Input Wake-Up Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 13.2 Programming Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 14.0 Input/Output Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 14.1 Port Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 14.2 Open-Drain Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 15.0 USB Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 15.1 Functional States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 15.2 Endpoint Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 15.3 USB Controller Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 15.4 Transceiver Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 16.0 Advanced Audio Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 16.1 Audio Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 16.2 Audio Interface Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 16.3 Bit Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 16.4 Frame Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 16.5 Audio Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 16.6 Communication Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 16.7 Audio Interface Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 17.0 CVSD/PCM Conversion Module . . . . . . . . . . . . . . . 101 17.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 17.2 PCM Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 17.3 CVSD Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 17.4 PCM to CVSD Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 17.5 CVSD to PCM Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 17.6 Interrupt Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 17.7 DMA Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 17.8 Freeze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 17.9 CVSD/PCM Converter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 18.0 UART Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 18.1 Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 18.2 UART Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 18.3 UART Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 18.4 Baud Rate Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 19.0 Microwire/SPI Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 19.1 Microwire Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 19.2 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 19.3 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 19.4 Interrupt Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 19.5 Microwire Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 20.0 ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 20.1 ACB Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 20.2 ACB Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 20.3 ACCESS.bus Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 126 20.4 Usage Hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 21.0 Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . 131 21.1 TWM Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 21.2 Timer T0 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 21.3 Watchdog Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 21.4 TWM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 21.5 Watchdog Programming Procedure. . . . . . . . . . . . . . . 134 22.0 Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 22.1 Timer Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 22.2 Timer Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 22.3 Timer Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 22.4 Timer I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 22.5 Timer Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 23.0 Versatile Timer Unit (VTU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 23.1 VTU Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 23.2 VTU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 24.0 Register Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 25.0 Register Bit Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 26.0 Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 26.1 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 26.2 DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 26.3 USB Transceiver Electrical Characteristics . . . . . . . . . 173 26.4 Flash Memory On-Chip Programming . . . . . . . . . . . . . 174 26.5 Output Signal Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 26.6 Clock and Reset Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 26.7 UART Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 26.8 I/O Port Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 26.9 Advanced Audio Interface (AAI) Timing. . . . . . . . . . . . 179 26.10 Microwire/SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 26.11 ACCESS.bus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 26.12 USB Port AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 26.13 Multi-Function Timer (MFT) Timing . . . . . . . . . . . . . . . 189 26.14 Versatile Timing Unit (VTU) Timing . . . . . . . . . . . . . . . 190 26.15 External Bus Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 27.0 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 28.0 Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 29.0 Physical Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 |
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