TSC 80251A1
TSC 80251A1
Extended 8–bit Microcontroller
with Analog Interfaces
Datasheet – 1996
TSC 80251A1
Table of Contents
General Introduction
Extended 8–bit Microcontroller with Analog Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.
Section I: Introduction to TSC80251A1
Chapter 1: Core Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. 1.1
Chapter 2: Product Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. 2.1
Chapter 3: Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. 3.1
Chapter 4: Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. 4.1
Section II: Design Information
Chapter 1: Configuration and Memory Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.1
1.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.1
1.2. Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.1
1.2.1. Page Mode and Wait States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.1
1.2.2. External Memory Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.4
1.3. Memory Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.6
1.3.1. Configuration Bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.6
1.3.2. Program/Code Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.7
1.3.3. Data Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.8
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1.3.4. Special Function Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 1.9
Chapter 2: Parallel I/O Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.1
2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.1
2.2. I/O Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.3
2.3. Port 1 and Port 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.3
2.4. Port 0 and Port 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.4
2.5. Read–Modify–Write Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.5
2.6. Quasi–Bidirectional Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.6
2.7. Port Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.7
2.8. External Memory Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 2.7
Chapter 3: Timers/Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.1
3.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.1
3.2. Timer/Counter Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.2
3.3. Timer 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.3
3.3.1. Mode 0 (13–bit Timer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2. Mode 1 (16–bit Timer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3. Mode 2 (8–bit Timer with Auto–Reload) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.4. Mode 3 (Two 8–bit Timers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. 3.3
II. 3.4
II. 3.4
II. 3.5
3.4. Timer 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.5
3.4.1. Mode 0 (13–bit Timer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2. Mode 1 (16–bit Timer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.3. Mode 2 (8–bit Timer with Auto–Reload) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.4. Mode 3 (Halt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. 3.6
II. 3.6
II. 3.6
II. 3.6
3.5. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 3.7
Chapter 4: Serial I/O Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.1
4.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.1
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4.2. Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.3
4.3. Synchronous Mode (Mode 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.3
4.3.1. Transmission (Mode 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.4
4.3.2. Reception (Mode 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.4
4.4. Asynchronous Modes (Modes 1, 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.4
4.4.1. Transmission (Modes 1, 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.5
4.4.2. Reception (Modes 1, 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.5
4.5. Framing Bit Error Detection (Modes 1, 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.5
4.6. Overrun Error Detection (Modes 1, 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.5
4.7. Multiprocessor Communication (Modes 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.6
4.8. Automatic Address Recognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.6
4.8.1. Given Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.7
4.8.2. Broadcast Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.8
4.8.3. Reset Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.8
4.9. Baud Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.8
4.9.1. Internal Baud Rate Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.8
4.9.2. Baud Rate for Mode 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.8
4.9.3. Transmission Clock Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.9
4.9.4. Baud Rate for Modes 1 and 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.9
4.9.5. Baud Rate for Mode 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.11
4.10. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 4.12
Chapter 5: Pulse Measurement Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 5.1
5.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 5.1
5.2. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 5.1
5.3. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 5.4
Chapter 6: Event and Waveform Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.1
6.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.1
6.2. Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.1
6.3. PCA Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.2
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6.3.1. Timers/Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.2
6.3.2. Compare/Capture Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.3
6.4. Enhanced PCA mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.10
6.4.1. Timers/Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.11
6.5. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 6.13
Chapter 7: 8-bit Analog to Digital Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 7.1
7.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 7.1
7.2. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 7.1
7.3. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 7.3
Chapter 8: Monitoring and Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.1
8.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.1
8.2. Power–On/Off Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.1
8.3. Power–Fail Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.2
8.4. Power–Off Flag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.4
8.5. Clock Prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.4
8.6. Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.5
8.6.1 Entering Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.5
8.6.2 Exiting Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.5
8.7. Power–Down Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.6
8.7.1 Entering Power–Down Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.7
8.7.2 Exiting Power–Down Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.7
8.8. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 8.8
Chapter 9: Interrupt System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 9.1
9.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 9.1
9.2. Interrupt System Priorities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. 9.2
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