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Datasheet File OCR Text: |
this is information on a product in full production. august 2012 doc id 8673 rev. 3 1/239 1 st10f280 16-bit mcu with mac unit, 512 kbyte flash memory and 18 kbyte ram datasheet ? production data features high performance cpu with dsp functions ? 16-bit cpu with 4-stage pipeline. ? 50ns instruction cycle time at 40mhz cpu clock ? multiply/accumulate unit (mac) 16 x 16-bit multiplication, 40-bit accumulator ? repeat unit ? enhanced boolean bit manipulation facilities ? additional instructions to support hll and operating systems ? single-cycle context switching support memory organization ? 512kb on-chip flash memory single voltage with erase/program controller ? 100k erasing/programming cycles ? 20 year data retention time ? up to 16mb linear address space for code and data (5mb with can) ? 2kb on-chip internal ram (iram) ? 16kb extension ram (xram) fast and flexible bus ? programmable external bus characteristics for different address ranges ? 8-bit or 16-bit external data bus ? multiplexed or demultiplexed external address/data buses ? five programmable chip-select signals ? hold-acknowledge bus arbitration support interrupt ? 8-channel peripheral event controller for single cycle, interrupt driven data transfer ? 16-priority-level interrupt system with 56 sources, sample-rate down to 25ns two multi-functional general purpose timer units with 5 timers two 16-channel capture/compare units a/d converter ? 2x16-channel 10-bit ?4.85 s conversion time ? one timer for adc channel injection 8-channel pwm unit serial channels ? synchronous/async serial channel ? high-speed synchronous channel fail-safe protection ? programmable watchdog timer ? oscillator watchdog two can 2.0b interfaces operating on one or two can busses (30 or 2x15 message objects) on-chip bootstrap loader clock generation ?on-chip pll ? direct or prescaled clock input up to 143 general purpose i/o lines ? individually programmable as input, output or special function ? programmable threshold (hysteresis) idle and power down modes maximum cpu frequency 40mhz package pbga 208 balls (23 x 23 x 1.96 mm - pitch 1.27 mm) single voltage supply: 5 v 10% (embedded regulator for 3.3 v core supply) temperature range: -40c to 125c pbga208 (23 x 23 x 1.96 - pitch 1.27 mm) (plastic bold grid array) order code: st10f280-jt3 www.st.com
contents st10f280 2/239 doc id 8673 rev. 3 contents 1 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2 ball data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4 memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.1 visibility of xbus peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5 internal flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.1 overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 operational overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2.1 read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2.2 instructions and commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.2.3 status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.2.4 erase operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.2.5 erase suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.2.6 in-system programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.2.7 read/write protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.2.8 power supply, reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.3 architectural description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.3.1 read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.3.2 command mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.3.3 flash status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5.3.4 flash protection register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 5.3.5 instructions description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 5.3.6 reset processing and initial state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.4 flash memory configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.5 application examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.5.1 handling of flash addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.5.2 basic flash access control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.5.3 programming examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.6 bootstrap loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5.6.1 entering the bootstrap loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 st10f280 contents doc id 8673 rev. 3 3/239 5.6.2 memory configuration after reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.6.3 loading the startup code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.6.4 exiting bootstrap loader mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.6.5 choosing the baud rate for the bsl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 6 central processing unit (cpu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 6.1 multiplier-accumulator unit (mac) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.1.1 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.2 instruction set summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 6.3 mac coprocessor specific instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 7 external bus controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 7.1 programmable chip select timing control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 7.2 ready programmable polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 8 interrupt system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 8.1 external interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 8.2 interrupt registers and vectors location list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 8.3 interrupt control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8.4 exception and error traps list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 9 capture/compare (capcom) units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 10 general purpose timer unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 10.1 gpt1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 10.2 gpt2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 11 pwm module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 11.1 standard pwm module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 11.2 new pwm module: xpwm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 11.2.1 operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 11.2.2 xpwm module registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 11.2.3 xpwm control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 11.2.4 interrupt request generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 11.2.5 xpwm output signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 11.2.6 xpolar register (polarity of the xpwm channel) . . . . . . . . . . . . . . . . 92 contents st10f280 4/239 doc id 8673 rev. 3 12 parallel ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 12.1 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 12.1.1 open drain mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 12.1.2 input threshold control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 12.1.3 output driver control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 12.1.4 alternate port functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 12.2 port 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 12.2.1 alternate functions of port 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 12.3 port 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 12.3.1 alternate functions of port 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 12.4 port 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 12.4.1 alternate functions of port 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 12.5 port 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 12.5.1 alternate functions of port 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 12.6 port 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 12.6.1 alternate functions of port 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 12.7 port 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 12.7.1 alternate functions of port 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 12.8 port 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 12.8.1 alternate functions of port 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 12.9 port 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 12.9.1 alternate functions of port 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 12.10 port 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 12.10.1 alternate functions of port 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 12.11 xport 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 12.12 xport 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.12.1 alternate functions of xport 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.12.2 new disturb protection on analog inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 13 a/d converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 13.1 a/d converter module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 13.2 multiplexage of two blocks of 16 analog inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 13.3 xtimer peripheral (trigger for adc channel injection) . . . . . . . . . . . . . 141 13.3.1 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 13.3.2 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 st10f280 contents doc id 8673 rev. 3 5/239 13.3.3 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 14 serial channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 14.1 asynchronous / synchronous serial interface (asco) . . . . . . . . . . . . . 148 14.1.1 asco in asynchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 14.1.2 asco in synchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 14.2 high speed synchronous serial channel (ssc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 14.2.1 baud rate generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 15 can modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 15.1 memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 15.1.1 can1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 15.1.2 can2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 15.2 can bus configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 15.2.1 single can bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 15.2.2 multiple can bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 15.3 register and message object organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 15.4 can interrupt handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 15.4.1 bit timing configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 15.4.2 mask registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 15.5 the message object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 15.6 arbitration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 16 watchdog timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 17 system reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.1 asynchronous reset (long hardware reset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.1.1 power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.1.2 hardware reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.1.3 exit of asynchronous reset state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.2 synchronous reset (warm reset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.2.1 exit of synchronous reset state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.3 software reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 17.4 watchdog timer reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 17.5 rstout pin and bidirectional reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 17.6 reset circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 contents st10f280 6/239 doc id 8673 rev. 3 18 power reduction modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 18.1 idle mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 18.2 power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 18.2.1 protected power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 18.2.2 interruptable power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 19 special function register overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 19.1 identification registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 19.2 system configuration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 20 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 20.1 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 20.2 parameter interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 20.3 dc characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 20.3.1 a/d converter characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 20.3.2 conversion timing control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 20.4 ac characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 20.4.1 test waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 20.4.2 definition of internal timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 20.4.3 clock generation modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 20.4.4 prescaler operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 20.4.5 direct drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 20.4.6 oscillator watchdog (owd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 20.4.7 phase locked loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 20.4.8 external clock drive xtal1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 20.4.9 memory cycle variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 20.4.10 multiplexed bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 20.4.11 demultiplexed bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 20.4.12 clkout and ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 20.4.13 external bus arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 20.4.14 high-speed synchronous serial interface (ssc) timing . . . . . . . . . . . . 231 21 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 21.1 ecopack ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 21.2 pbga 208 (23 x 23 x 1.96 mm) mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 st10f280 contents doc id 8673 rev. 3 7/239 22 ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 23 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 list of tables st10f280 8/239 doc id 8673 rev. 3 list of tables table 1. ball description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 table 2. 512 kbyte flash memory block organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 3. instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 4. instruction set summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 table 5. mac coprocessor specific instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 table 6. pointer post-modification combinations for idxi and rwn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 table 7. mac registers referenced as ?coreg? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 table 8. interrupt sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 table 9. exceptions or error conditions that can arise during run-time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 table 10. compare modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 table 11. capcom timer input frequencies, resolution and periods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 table 12. gpt1 timer input frequencies, resolution and periods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 table 13. gpt2 timer input frequencies, resolution and period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 table 14. pwm unit frequencies and resolution at 40mhz cpu clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 table 15. xpwm module channel specific register addresses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 table 16. xpwm frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 table 17. pocon registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 table 18. port 2 alternate function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 table 19. port 3 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 table 20. port 4 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 table 21. port 5 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 table 22. port 6 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 table 23. port 7 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 table 24. port 8 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 table 25. xport 10 alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 table 26. the different counting modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 table 27. timer registers mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 table 28. commonly used baud rates by reload value and deviation errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 table 29. commonly used baud rates by reload value and deviation errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 table 30. synchronous baud rate and reload values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 table 31. intid values and corresponding interrupt sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 table 32. functions of complementary bit of message control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 table 33. wdtcon bits value on different resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 table 34. wdtrel reload value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 table 35. reset event definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 table 36. port0 latched configuration for the different resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 table 37. port0 bit latched into the different registers after reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 table 38. special function registers listed by name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 table 39. x registers listed by name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 table 40. stack size selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 table 41. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 table 42. dc characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 table 43. a/d converter characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 table 44. adc sampling and conversion timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 table 45. cpu frequency generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 table 46. external clock drive xtal1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 table 47. memory cycle variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 table 48. multiplexed bus characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 st10f280 list of tables doc id 8673 rev. 3 9/239 table 49. demultiplexed bus characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 table 50. clkout and ready characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 table 51. external bus arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 table 52. ssc master timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 table 53. ssc slave timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 table 54. pbga 208 (23 x 23 x 1.96 mm) mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 table 55. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 table 56. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 list of figures st10f280 10/239 doc id 8673 rev. 3 list of figures figure 1. logic symbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 2. ball configuration (bottom view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 3. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 figure 4. st10f280 on-chip memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 figure 5. bootstrap loader sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 figure 6. hardware provisions to activate the bsl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 figure 7. memory configuration after reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 figure 8. baud rate deviation between host and st10f280 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 figure 9. cpu block diagram (mac unit not included) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 figure 10. mac unit architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 figure 11. chip select delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 figure 12. capcom unit block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 figure 13. block diagram of capcom timers t0 and t7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 figure 14. block diagram of capcom timers t1 and t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 figure 15. block diagram of gpt1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 figure 16. block diagram of gpt2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 figure 17. block diagram of pwm module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 figure 18. sfrs and port pins associated with the xpwm module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 figure 19. xpwm channel block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 figure 20. operation and output waveform in mode 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 figure 21. operation and output waveform in mode 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 figure 22. operation and output waveform in burst mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 figure 23. operation and output waveform in single shot mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 figure 24. xpwm output signal generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 figure 25. sfrs associated with the parallel ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 figure 26. xbus registers associated with the parallel ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 figure 27. output drivers in push/pull mode and in open drain mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 figure 28. hysteresis for special input thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 figure 29. port 0 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 figure 30. block diagram of a port 0 pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 figure 31. port 1 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 figure 32. block diagram of a port 1 pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 figure 33. port 2 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 figure 34. block diagram of a port 2 pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 figure 35. port 3 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 figure 36. block diagram of port 3 pin with alternate input or alternate output function . . . . . . . . . . 114 figure 37. block diagram of pins p3.15 (clkout) and p3.12 (bhe/wrh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 figure 38. port 4 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 figure 39. block diagram of a port 4 pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 figure 40. block diagram of p4.4 and p4.5 pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 19 figure 41. block diagram of p4.6 and p4.7 pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 20 figure 42. port 5 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 figure 43. block diagram of a port 5 pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 figure 44. port 6 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 figure 45. block diagram of port 6 pins with an alternate output function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 figure 46. port 7 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 figure 47. block diagram of port 7 pins p7.3...p7.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 9 figure 48. block diagram of port 7 pins p7.7...p7.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 0 st10f280 list of figures doc id 8673 rev. 3 11/239 figure 49. port 8 i/o and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 figure 50. block diagram of port 8 pins p8.7...p8.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3 figure 51. port10 i/o and alternate functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 39 figure 52. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 figure 53. xtimer block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 figure 54. xadcinj timer output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 figure 55. external connection for adc channel injection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 figure 56. asynchronous mode of serial channel asc0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 figure 57. synchronous mode of serial channel asc0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 figure 58. synchronous serial channel ssc block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 figure 59. single can bus multiple interfaces - multiple transceivers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 figure 60. single can bus dual interfaces - single transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 figure 61. connection to two different can buses (e.g. for gateway application). . . . . . . . . . . . . . . 157 figure 62. can module address map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 figure 63. bit timing definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 figure 64. message object address map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 figure 65. asynchronous reset timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 figure 66. synchronous warm reset (short low pulse on rstin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 figure 67. synchronous warm reset (long low pulse on rstin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 figure 68. internal (simplified) reset circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 figure 69. minimum external reset circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 figure 70. external reset hardware circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 figure 71. external rc circuit on rpd pin for exiting power down mode with external interrupt . . . 183 figure 72. simplified power down exit circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 figure 73. power down exit sequence when using an external interrupt (pll x 2) . . . . . . . . . . . . . . 184 figure 74. supply / idle current as a function of operating frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 figure 75. input / output waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 figure 76. float waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 figure 77. generation mechanisms for the cpu clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 figure 78. approximated maximum pll jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 figure 79. external clock drive xtal1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 figure 80. external memory cycle: multiplexed bus, with / without read / write delay, normal ale. . 218 figure 81. external memory cycle: multiplexed bus, with / without read / write delay, extended ale219 figure 82. external memory cycle: multiplexed bus, with / without read / write delay, normal ale, read / write chip select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 figure 83. external memory cycle: multiplexed bus, with / without read / write delay, extended ale, read / write chip select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 figure 84. external memory cycle: demultiplexed bus, with / without read / write delay, normal ale224 figure 85. external memory cycle: demultiplexed bus, with / without read / write delay, extended ale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 figure 86. external memory cycle: demultiplexed bus, with / without read / write delay, normal ale, read / write chip select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 figure 87. external memory cycle: demultiplexed bus, no read / write delay, extended ale, read /write chip select. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 figure 88. clkout and ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 figure 89. external bus arbitration, releasing the bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 0 figure 90. external bus arbitration, (regaining the bus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1 figure 91. ssc master timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 figure 92. ssc slave timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 figure 93. package outline pbga 208 (23 x 23 x 1.96 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 description st10f280 12/239 doc id 8673 rev. 3 1 description the st10f280 is a new derivative of the stmicroelectronics ? st10 family of 16-bit single- chip cmos microcontrollers. it combines high cpu performance (up to 20 million instructions per second) with high peripheral functionality and enhanced i/o-capabilities. it also provides on-chip high-speed single voltage flash memory, on-chip high-speed ram, and clock generation via pll. st10f280 is processed in 0.35 m cmos technology. the mcu core and the logic is supplied with a 5v to 3.3v on chip voltage regulator. the part is supplied with a single 5v supply and i/os work at 5v. the device is upward compatible with the st10f269 device, with the following set of differences: two supply pins (dc1,dc2) on the pbga-208 package are used for decoupling the internally generated 3.3v core logic supply. do not connect these two pins to 5.0v external supply. instead, these pins should be connected to a decoupling capacitor (ceramic type, value 330nf). the a/d converter characteristics stay identical but 16 new input channel are added. a bit in a new register (xadcmux) control the multiplexage between the first block of 16 channel (on port5) and the second block (on xport10). the conversion result registers stay identical and the software management can determine the block in use. a new dedicated timer controls now the adc channel injection mode on the input cc31 (p7.7). the output of this timer is visible on a dedicated pin (xadcinj) to emulate this new functionality. a second xpwm peripheral (4 new channels) is added. four dedicated pins are reserved for the outputs (xpwm[0:3]) a new general purpose i/o port named xport9 (16 bits) is added. due to the bit addressing management, it will be different from other standard general purpose i/o ports. st10f280 description doc id 8673 rev. 3 13/239 figure 1. logic symbol 8 4 ! , 2 3 4 ) . 8 4 ! , 2 3 4 / 5 4 . - ) % ! 2 % ! $ 9 ! , % 2 $ 7 2 7 2 , 0 o r t b i t 0 o r t b i t 0 o r t b i t 0 o r t b i t 0 o r t b i t 0 o r t b i t 0 o r t b i t 6 $ $ 6 3 3 0 o r t b i t 0 o r t b i t 6 ! 2 % & 6 ! ' . $ 8 0 o r t b i t 8 0 7 - b i t 8 ! $ # ) . * 8 0 o r t b i t $ # $ # $ e c o u p l i n g c a p a c i t o r f o r i n t e r n a l r e g u l a t o r 3 4 & |