UPSD3434EVB40U6 datasheet, PDF

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UPSD3434EVB40U6: Description8-bit Microcontrollers - MCU Turbo 8032 MCU w/USB & Programmable Logic; CategoryThe embedded processor and controller Microcontrollers and processors; File Size3MB，300 Pages; ManufacturerSTMicroelectronics; Websitehttp://www.st.com/; Environmental Compliance

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UPSD3434EVB40U6 Overview

8-bit Microcontrollers - MCU Turbo 8032 MCU w/USB & Programmable Logic

UPSD3434EVB40U6 Parametric

Parameter Name	Attribute value
Is it Rohs certified?	conform to
Maker	STMicroelectronics
Parts packaging code	QFP
package instruction	ROHS COMPLIANT, PLASTIC, LQFP-80
Contacts	80
Reach Compliance Code	unknown
ECCN code	3A991.A.2
Has ADC	YES
Address bus width	16
bit size	8
CPU series	8051
maximum clock frequency	40 MHz
DAC channel	NO
DMA channel	NO
External data bus width	8
JESD-30 code	S-PQFP-G80
JESD-609 code	e3
length	12 mm
Humidity sensitivity level	1
Number of I/O lines	46
Number of terminals	80
Maximum operating temperature	85 °C
Minimum operating temperature	-40 °C
PWM channel	YES
Package body material	PLASTIC/EPOXY
encapsulated code	LFQFP
Encapsulate equivalent code	QFP80,.55SQ,20
Package shape	SQUARE
Package form	FLATPACK, LOW PROFILE, FINE PITCH
Peak Reflow Temperature (Celsius)	225
power supply	3.3 V
Certification status	Not Qualified
RAM (bytes)	8192
rom(word)	262144
ROM programmability	FLASH
Maximum seat height	1.6 mm
speed	40 MHz
Maximum supply voltage	3.6 V
Minimum supply voltage	3 V
Nominal supply voltage	3.3 V
surface mount	YES
technology	CMOS
Temperature level	INDUSTRIAL
Terminal surface	MATTE TIN
Terminal form	GULL WING
Terminal pitch	0.5 mm
Terminal location	QUAD
Maximum time at peak reflow temperature	NOT SPECIFIED
width	12 mm
uPs/uCs/peripheral integrated circuit type	MICROCONTROLLER

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UPSD3422 UPSD3433

UPSD3434 UPSD3454

Turbo Plus series

Fast Turbo 8032 MCU with USB and programmable logic

Features

■

Fast 8-bit Turbo 8032 MCU, 40 MHz

– Advanced core, 4-clocks per instruction

– 10 MIPs peak performance at 40 MHz (5 V)

– JTAG debug and in-system programming

– 16-bit internal instruction path fetches

double-byte instruction in a single memory

cycle

– Branch cache & 4 instruction prefetch

queue

– Dual XDATA pointers with automatic

increment and decrement

– Compatible with 3rd party 8051 tools

Dual Flash memories with memory

management

– Place either memory into 8032 program

address space or data address space

– READ-while-WRITE operation for in-

application programming and EEPROM

emulation

– Single voltage program and erase

– 100 000 guaranteed erase cycles, 15-year

retention

Clock, reset, and power supply management

– Flexible 8-level CPU clock divider register

– Normal, Idle, and power-down modes

– Power-on-reset and low-voltage-reset

supervisor

– Programmable watchdog timer

LQFP52 (T), 52-lead,

thin, quad, flat

■

LQFP80 (U), 80-lead,

thin, quad, flat

■

-O

■

Communication interfaces

– USB v2.0 Full Speed (12Mbps)

– 10 endpoint pairs (In/Out), each endpoint

with 64-byte FIFO (supports Control, Intr,

and Bulk transfer types)

– I

C Master/Slave controller, 833kHz

– SPI Master controller, 10MHz

– Two UARTs with independent baud rate

– IrDA potocol: up to 115 kbaud

– Up to 46 I/O, 5 V tolerant uPSD34xxV

Timers and interrupts

– Three 8032 standard 16-bit timers

– Programmable counter array (PCA), six 16-

bit modules for PWM, CAPCOM, and

timers

– 8/10/16-bit PWM operation

– 12 Interrupt sources with two external

interrupt pins

Packages

– ECOPACK

compliant

Device summary

Part number

UPSD3422E, UPSD3422EV

UPSD3433E, UPSD3433EV

UPSD3434E, UPSD3434EV

UPSD3454E, UPSD3454EV

Table 1.

Reference

■

Programmable logic, general purpose

– 16 macrocells for logic applications (e.g.,

shifters, state machines, chip-selects, glue-

logic to keypads, and LCDs)

A/D converter

– Eight channels, 10-bit resolution, 6 µs

Operating voltage source (±10%)

– 5 V devices: 5.0 V and 3.3 V sources

– 3.3 V devices: 3.3 V source

uPSD3422

uPSD3433E

uPSD3434

uPSD3454

■

January 2009

Rev 5

1/300

www.st.com

Contents

UPSD3422, UPSD3433, UPSD3434, UPSD3454

Contents

Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Hardware description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.1

Internal memory (MCU module, standard 8032 memory:

DATA, IDATA, SFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.1.1

4.1.2

4.1.3

DATA memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

IDATA memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

SFR memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2

External memory (PSD module: program memory, data memory) . . . . . 31

4.2.1

4.2.2

4.2.3

Program memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Data memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Memory placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

-O

5.1

5.2

5.3

8032 MCU core performance enhancements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Pre-fetch queue (PFQ) and branch cache (BC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

PFQ example, multi-cycle instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Aggregate performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

MCU module description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

8032 MCU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7.1

7.2

Stack pointer (SP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Data pointer (DPTR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Program counter (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

Accumulator (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

B register (B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

General purpose registers (R0 - R7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Program status word (PSW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

7.7.1

7.7.2

Carry flag (CY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Auxiliary carry flag (AC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2/300

UPSD3422, UPSD3433, UPSD3434, UPSD3454

7.7.3

7.7.4

7.7.5

7.7.6

Contents

General purpose flag (F0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Overflow flag (OV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Parity flag (P) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Special function registers (SFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8032 addressing modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

9.1

9.2

9.3

9.4

9.5

9.6

9.7

9.8

9.9

9.10

9.11

Direct addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Immediate addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

External direct addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

External indirect addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Indexed addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Relative addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Absolute addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Long addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

-O

11.1

11.2

11.2.1

Bit addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

UPSD34xx instruction set summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Dual data pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Data pointer control register, DPTC (85h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Data pointer mode register, DPTM (86h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Firmware example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Debug unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Interrupt system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Individual interrupt sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

External interrupts Int0 and Int1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Timer 0 and 1 overflow interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Timer 2 overflow interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

UART0 and UART1 interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

SPI interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

13.1.1

13.1.2

13.1.3

13.1.4

13.1.5

13.1

3/300

Contents

13.1.6

13.1.7

13.1.8

13.1.9

UPSD3422, UPSD3433, UPSD3434, UPSD3454

C interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

ADC interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

PCA interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

USB interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

MCU clock generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

14.1

14.2

MCU_CLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

PERIPH_CLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

14.2.1

14.2.2

JTAG interface clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

USB_CLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Power saving modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

15.1

15.2

15.3

Idle mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Power-down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Reduced frequency mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Oscillator and external components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

I/O ports of mcu module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

MCU port operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

GPIO function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

GPIO input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

GPIO output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

17.1.1

17.1.2

17.1.4

17.1.3

-O

17.1

MCU bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

PSEN bus cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

READ or WRITE bus cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

18.1

18.2

18.3

Connecting external devices to the MCU bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Programmable bus timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

18.4

18.5

Controlling the PFQ and BC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Supervisory functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

19.1

19.2

19.3

External reset input pin, RESET_IN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Low V

voltage detect, LVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Power-up reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

4/300

UPSD3422, UPSD3433, UPSD3434, UPSD3454

Contents

19.4

19.5

JTAG debug reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Watchdog timer, WDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

19.5.1

Firmware example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Standard 8032 timer/counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

20.1

20.2

20.3

20.4

20.5

Standard timer SFRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Clock sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

SFR, TCON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

SFR, TMOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Timer 0 and Timer 1 operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

20.5.1

20.5.2

20.5.3

20.5.4

Mode 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Mode 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Mode 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Mode 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

20.6

Timer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

20.6.1

20.6.2

20.6.3

Capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Auto-reload mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Baud rate generator mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

-O

21.1

21.1.1

21.1.2

21.1.3

21.1.4

21.1.5

Serial UART interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

UART operation modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Mode 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Mode 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Mode 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Mode 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Multiprocessor communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

21.2

Serial port control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

UART baud rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Using timer 1 to generate baud rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Using timer/counter 2 to generate baud rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

21.3

21.3.1

21.3.2

21.4

21.5

More about UART mode 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

More about UART mode 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

More about UART modes 2 and 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

21.6

IrDA interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

22.1

Baud rate selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5/300

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