ST92F124xx/ST92F150Cxx/
ST92F150JDV1/ST92F250CV2
8/16-bit single voltage Flash MCU family with RAM,
E³ TM (emulated EEPROM), CAN 2.0B and J1850 BLPD
Datasheet
−
production data
Features
■
Memories
– Internal memory: Single Voltage Flash up to 256
Kbytes, RAM up to 8 Kbytes, 1 Kbyte E
3 TM
(Emulated EEPROM)
– In-Application Programming (IAP)
– 224 general purpose registers (register file)
available as RAM, accumulators or index
pointers
Clock, reset and supply management
– Register-oriented 8/16 bit CORE with RUN,
WFI, SLOW, HALT and STOP modes
– 0-24 MHz Operation (Int. Clock), 4.5-5.5 V
range
– PLL Clock Generator (3-5 MHz crystal)
– Minimum instruction time: 83 ns (24 MHz int.
clock)
Up to 80 I/O pins
Interrupt management
– 4 external fast interrupts + 1 NMI
– Up to 16 pins programmable as wake-up or
additional external interrupt with multi-level
interrupt handler
DMA controller for reduced processor overhead
Timers
– 16-bit Timer with 8-bit Prescaler, and Watchdog
Timer (activated by software or by hardware)
– 16-bit Standard Timer that can be used to
generate a time base independent of PLL Clock
Generator
– Two 16-bit independent Extended Function
Timers (EFTs) with Prescaler, up to two Input
Captures and up to two Output Compares
– Two 16-bit Multifunction Timers, with Prescaler,
up to two Input Captures and up to two Output
Compares
Communication interfaces
– Serial Peripheral Interface (SPI) with selectable
Master/Slave mode
■
LQFP64
14x14
PQFP100
14x20
LQFP100
14x14
■
– One Multiprotocol Serial Communications
Interface with asynchronous and synchronous
capabilities
– One asynchronous Serial Communications
Interface with 13-bit LIN Synch Break
generation capability
– J1850 Byte Level Protocol Decoder (JBLPD)
– Up to two full I²C multiple Master/Slave
Interfaces supporting Access Bus
– Up to two CAN 2.0B Active interfaces
■
■
■
Analog peripheral (low current coupling)
– 10-bit A/D Converter with up to 16 robust input
channels
Development tools
– Free High performance development
environment (IDE) based on Visual Debugger,
Assembler, Linker, and C-Compiler; Real Time
Operating System (OSEK OS, CMX) and CAN
drivers
– Hardware emulator and Flash programming
board for development and ISP Flasher for
production
Device summary
Part number
ST92F124R1, ST92F124R9,
ST92F124V1
ST92F150CR1, ST92F150CR9,
ST92F150CV1, ST92F150CV9
ST92F150JDV1
ST92F250CV2
■
■
Table 1.
Reference
ST92F124xx
ST92F150Cxx
ST92F150JDxx
ST92F250Cxx
■
July 2012
This is information on a product in full production.
Doc ID 8848 Rev 7
1/523
www.st.com
1
Contents
ST92F124xx/ST92F150Cxx/ST92F150JDV1/ST92F250CV2
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Pinout and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1
2.2
I/O port alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Termination of unused pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3
4
Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
I/O ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1
Alternate functions for I/O ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5
6
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Device architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.1
6.2
Core architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Memory spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.2.1
6.2.2
Register file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Register addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.3
System registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
Central interrupt control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Flag register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Register pointing techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Paged registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Mode register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Stack pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6.4
6.5
6.6
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Memory management unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Address space extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.6.1
6.6.2
Addressing 16-Kbyte pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Addressing 64-Kbyte segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.7
MMU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.7.1
6.7.2
6.7.3
DPR[3:0]: data page registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
CSR: Code segment register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
ISR: Interrupt segment register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2/523
Doc ID 8848 Rev 7
ST92F124xx/ST92F150Cxx/ST92F150JDV1/ST92F250CV2
6.7.4
Contents
DMASR: DMA segment register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.8
MMU usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.8.1
6.8.2
6.8.3
Normal program execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7
Single voltage Flash and E3™ (emulated EEPROM) . . . . . . . . . . . . . . 75
7.1
7.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
EEPROM emulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
E3 TM update operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Important note on Flash erase suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7.3
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
7.3.1
7.3.2
Control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Status registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.4
7.5
Write operation example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Protection strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.5.1
7.5.2
Non volatile registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Temporary unprotection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.6
Flash in-system programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.6.1
Code update routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
8
Register and memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.1
8.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Memory configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.2.1
8.2.2
Reset vector location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Location of vector for external watchdog refresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.3
ST92F124/F150/F250 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
9
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
9.1
9.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
9.1.1
On-chip peripheral interrupt sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Interrupt vectoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.2.1
Divide by zero trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Doc ID 8848 Rev 7
3/523
Contents
9.2.2
ST92F124xx/ST92F150Cxx/ST92F150JDV1/ST92F250CV2
Segment paging during interrupt routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.3
9.4
Interrupt priority levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Priority level arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
Priority level 7 (Lowest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Maximum depth of nesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Simultaneous interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Dynamic priority level modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
9.5
Arbitration modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.5.1
9.5.2
Concurrent mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Nested mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.6
9.7
External interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Standard interrupts (CAN and SCI-A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
9.7.1
9.7.2
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Important note on standard interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
9.8
9.9
9.10
9.11
9.12
Top level interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Dedicated on-chip peripheral interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Interrupt response time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Interrupt registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Wake-up / interrupt lines management unit (WUIMU) . . . . . . . . . . . . . . 149
9.12.1
9.12.2
9.12.3
9.12.4
9.12.5
9.12.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Programming considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Important note on WUIMU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
10
On-chip direct memory access (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
DMA priority levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
DMA transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
DMA cycle time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Swap mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
DMA registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
11
Reset and clock control unit (RCCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
4/523
Doc ID 8848 Rev 7
ST92F124xx/ST92F150Cxx/ST92F150JDV1/ST92F250CV2
Contents
11.1
11.2
11.3
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Clock control unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
11.2.1
Clock control unit overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
11.3.1
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5
11.3.6
PLL clock multiplier programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
PLL free running mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
CPU clock prescaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Peripheral clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Interrupt generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
11.4
11.5
11.6
Clock control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Reset/stop manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
11.6.1
Reset pin timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
12
External memory interface (EXTMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
12.1
12.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
External memory signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
12.2.1
12.2.2
12.2.3
12.2.4
12.2.5
12.2.6
12.2.7
12.2.8
AS: Address strobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
DS: Data strobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
RW: Read/write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
DS2: Data strobe 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
PORT 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
PORT 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
PORT 9 [7:2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
WAIT: External memory wait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
12.3
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
13
I/O ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Specific port configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Port control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Input/output bit configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Alternate function architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
13.5.1
13.5.2
Pin declared as I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
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Doc ID 8848 Rev 7
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Industrial Control Electronics
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