STW4811NBRA/LF datasheet, PDF - EEWORLD Datasheet

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STW4811NBRA/LF: DescriptionPower management for multimedia processors; CategoryPower/power management The power supply circuit; File Size1009KB，85 Pages; ManufacturerSTMicroelectronics; Websitehttp://www.st.com/; Environmental Compliance

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STW4811NBRA/LF Overview

Power management for multimedia processors

STW4811NBRA/LF Parametric

Parameter Name	Attribute value
Is it lead-free?	Lead free
Is it Rohs certified?	conform to
Maker	STMicroelectronics
Parts packaging code	BGA
package instruction	4.60 X 4.60 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, ROHS COMPLIANT, VFBGA-84
Contacts	84
Reach Compliance Code	compli
ECCN code	EAR99
Adjustable threshold	YES
Analog Integrated Circuits - Other Types	POWER SUPPLY MANAGEMENT CIRCUIT
JESD-30 code	S-PBGA-B84
length	4.6 mm
Number of channels	1
Number of functions	1
Number of terminals	84
Maximum operating temperature	85 °C
Minimum operating temperature	-30 °C
Package body material	PLASTIC/EPOXY
encapsulated code	VFBGA
Encapsulate equivalent code	BGA84,10X10,16
Package shape	SQUARE
Package form	GRID ARRAY, VERY THIN PROFILE, FINE PITCH
Peak Reflow Temperature (Celsius)	260
power supply	3/4.5 V
Certification status	Not Qualified
Maximum seat height	0.864 mm
Maximum supply current (Isup)	0.25 mA
Maximum supply voltage (Vsup)	5.5 V
Minimum supply voltage (Vsup)	2.7 V
Nominal supply voltage (Vsup)	3.6 V
surface mount	YES
technology	CMOS
Temperature level	OTHER
Terminal form	BALL
Terminal pitch	0.4 mm
Terminal location	BOTTOM
Maximum time at peak reflow temperature	40
width	4.6 mm

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STw4811M

STw4811N

Power management for multimedia processors

Features

■

2 step-down converters

– 1 to 1.45 V with 15 steps at 700 mA

– 1.8 V at 600 mA for general purpose usage

3 low-drop output regulators for different uses

– PLL analog supplies:

1.05 V, 1.2 V, 1.3 V 1.8 V - 10 mA

– Processor analog functions:

2.5 V - 10 mA

– Auxiliary device:

1.5 V, 1.8V , 2.5 V, 2.8 V - 150 mA

USB OTG module

– Full and low speed USB OTG transceiver

– Charge-pump (5 V, 100 mA) for USB cable

Mass memory cards (SD/MMC/SDIO)

– 1 linear regulator: 1.8 V, 1.85 V, 2.6 V,

2.7 V, 2.85 V, 3 V, 3.3 V - 150 mA

– Level shifter

Miscellaneous

– 32 kHz control for multimedia processor

– Processor supply monitoring

– Processor reset control

– 2 serial I2C interfaces

STw4811

TFBGA 84

6x6x1.2mm

0.5mm pitch

STw4811

VFBGA 84

4.6x4.6x1.0mm

0.4mm pitch

■

Description

STw4811 is a power management companion

chip for multimedia processors used in portable

applications. It supplies the multimedia processor

including its memories and peripherals. STw4811

supports the main mass memory standard cards.

SDIO

is also supported and allows to connect

multimedia peripherals like cameras.

■

Applications

■

ST Nomadik

STn881x

Multimedia processor

Mobile phones, PDA, videophone

June 2010

CD00131784 Rev 4

1/85

www.stnwireless.com

Contents

STw4811M/STw4811N

Contents

Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Ball information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1

3.2

Ball connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Ball functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.1

4.2

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Digital control module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.2.1

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.2.5

4.2.6

4.2.7

State machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

POWER OFF / VDDOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

I2C Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

IT generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Clock switching and control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.3

Power management module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.3.1

4.3.2

4.3.3

4.3.4

4.3.5

4.3.6

4.3.7

4.3.8

4.3.9

Bandgap, biasing and references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

VCORE regulator: DC/DC STEP- DOWN regulator . . . . . . . . . . . . . . . 41

VIO_VMEM regulator: DC/DC step- down regulator . . . . . . . . . . . . . . . 41

VPLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

VANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

VAUX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Power supply monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Power supply domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Thermal shut-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.4

USB OTG module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.4.1

4.4.2

4.4.3

Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Modes and operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

USB enable control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.5

SD/MMC/SDIO module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.5.1

SD/MMC/SDIO LDO supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2/85

CD00131784

STw4811M/STw4811N

4.5.2

Contents

Level shifters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Electrical and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.1

5.2

5.3

Absolute maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Package dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Power supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.3.1

5.3.2

5.3.3

5.3.4

5.3.5

5.3.6

Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

VREF18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

VCORE DC/DC step-down converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

VIO_VMEM DC/DC step-down converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

LDO regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Power supply monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.4

Digital specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.4.1

5.4.2

5.4.3

5.4.4

5.4.5

CMOS input/output static characteristics: I2C interface . . . . . . . . . . . . . 64

CMOS input/output dynamic characteristics: I2C interface . . . . . . . . . . 65

CMOS input/output static characteristics: VIO level . . . . . . . . . . . . . . . 66

CMOS input/output static characteristics: V

BAT

level . . . . . . . . . . . . . . . 68

CMOS input/output static characteristics: VMMC level . . . . . . . . . . . . . 69

5.5

5.6

USB OTG transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

SD/MMC/SDIO card interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.1

6.2

Components list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Application schematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

7.1

7.2

TFBGA 84 balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

VFBGA 84 balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

CD00131784

3/85

List of tables

STw4811M/STw4811N

List of tables

Table 1.

Table 2.

Table 3.

Table 4.

Table 5.

Table 6.

Table 7.

Table 8.

Table 9.

Table 10.

Table 11.

Table 12.

Table 13.

Table 14.

Table 15.

Table 16.

Table 17.

Table 18.

Table 19.

Table 20.

Table 21.

Table 22.

Table 23.

Table 24.

Table 25.

Table 26.

Table 27.

Table 28.

Table 29.

Table 30.

Table 31.

Table 32.

Table 33.

Table 34.

Table 35.

Table 36.

Table 37.

Table 38.

Table 39.

Table 40.

Table 41.

Table 42.

Table 43.

Table 44.

Table 45.

Table 46.

Table 47.

Table 48.

STw4811 ball connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

STw4811 balls function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Device ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Register address. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Register data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Register general information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Register summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Power control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

USB register address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Vendor ID and Product ID: Read only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

USB control register 1 (address = 04h set and 05h clearh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

USB control register 2 (address = 06h set and 07h clearh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

USB Interrupt source register (address = 08h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

USB interrupt latch registers (address = 0Ah set and 0Bh clearh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

USB interrupt enable low register (address = 0Ch and 0Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

USB interrupt enable high register (address = 0Eh and 0Fh). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

USB EN register (address = 10h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Configuration 1 register (11h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Power control register - General information (address = 1Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Power control register - General information (address = 1Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Power control register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Power control register at address 05h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Power control register at address 06h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Power control register at address 07h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Power control register at address 08h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Power control register at address 09h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Power control register at address 0Ah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Configuration 2 register at address = 20h. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

VCORE_sleep register at address = 21h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Power supply domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Thermal threshold values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Data transmission via USB control register 1 (DAT_SE0 mode) - Suspend = 0 . . . . . . . . 48

Data transmission via USB control register 1 (DAT_SE0 mode) - Suspend = 1 . . . . . . . . 49

Data receiver via USB control register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

STw4811 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Package dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Operating conditions (temperature range: -30 to +85 °C). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

VREF18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

VCORE DC/DC step-down converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

VIO_VMEM DC/DC step-down converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

LDO regulators - VPLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

LDO regulators - VANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

LDO regulators - VAUX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Power supply monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

CMOS input/output static characteristics: I²C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

CMOS input/output dynamic characteristics: I²C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

VIO level: USB and control I/Os . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

VIO level: MMC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4/85

CD00131784

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