ST52T400/T440/E440
®
ST52T400/T440/E440/T441
PRELIMINARY DATASHEET
8-BIT INTELLIGENT CONTROLLER UNIT (ICU)
Timer/PWM, Analog Comparator, Triac/PWM Timer, WDG
Memories
s
s
s
Up to 8 Kbytes EPROM/OTP
128/256 bytes of RAM
Readout Protection
Core
s
Register File Based Architecture
s
s
s
55 instructions
Hardware multiplication and division
Decision Processor for the implementation of
Fuzzy Logic algorithms
Clock and Power Supply
s
Up to 20 MHz clock frequency.
s
On-chip Power On Reset (POR) and Brown Out
Detector (BOD)
Power Saving features
s
Interrupts
s
6 interrupt vectors
s
Top Level External Interrupt (INT)
I/O Ports
s
13 or 21 I/O PINs configurable in Input and
Output mode
s
s
High current sink/source in all pins. Triac Driver
output can supply 50 mA
6-channels Analog Comparator with 16-bit
Timer (not available in ST52T400)
Triac/PWM Driver Timer with zero crossing
detector and high current capability for:
– PWM mode
– Burst Mode
– Phase Angle Partialization mode
s
Peripherals
s
Programmable 8-bit Timer/PWMs with internal
16-bit Prescaler featuring:
– PWM output
– Input capture
– Output compare
– Pulse generator mode
s
Development tools
s
High level Software tools
s
s
s
Emulator
Low cost Programmer
Gang Programmer
Watchdog timer
Rev. 2.9 - November 2002
1/94
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to change without notice.
ST52T400/T440/E440/T441
ST52T400/T440/E440/T441 Type List
NVM
(bytes)
RAM
(bytes)
TIMER/
PWM
Analog
Comparator
Triac
Driver/
PWM
POR,
BOD
ST52 Device
WDT
Pull up
I/Os
Package
ST52T400Fmpy
1/2/4/8K
128/256
1
No
1
Yes
Yes
13
SO20,
PDIP20
SO28,
PDIP28
SO20,
PDIP20
SO28,
PDIP28
CDIP20W
CDIP28W
SO20,
PDIP20
SO28,
PDIP28
CDIP20W
CDIP28W
ST52T400Gmpy
1/2/4/8K
128/256
21
ST52T440Fmpy
1/2/4/8K
128/256
4 ch
Yes
13
ST52T440Gmpy
ST52E440F3D6
ST52E440G3D6
ST52T441Fmpy
1/2/4/8K
8K
8K
1/2/4/8K
128/256
256
256
128/256
1
6 ch
1
Yes
Yes
21
13
21
4 ch
13
ST52T441Gmpy
ST52E441F3D6
ST52E441G3D6
1/2/4/8K
8K
8K
128/256
256
256
1
6 ch
1
Yes
Yes
No
21
13
21
Note:
devices with 1-2K NVM have 128 RAM; devices with 4-8K NVM have 256 RAM
COMMON FEATURES
ST52T400
ST52x440/ST52x441
Temperature Range
Operating Supply
CPU Frequency
-40 to + 85
°C
2.7 to 5.5 V
Up to 20 MHz
-40 to + 85
°C
4.5 to 5.5 V
Up to 20 MHz
Legend:
Sales code:
Memory type (t):
Subfamily (nnn):
Pin Count (c):
Memory Size (m):
Packages (p):
Temperature (y):
ST52tnnncmpy
F=FLASH, T=OTP, E=EPROM
400, 410, 420, 430, 440, 441
Y=16 pins, F=20 pins, G=28 pins, K=32/34 pins, J=42/44 pins
0=1 Kb, 1=2 Kb, 2=4 Kb, 3=8 Kb
B=PDIP, D=CDIP, M=PSO, T=TQFP
0=+25, 1=0 +70, 3=-40 +125, 5=-10 +85, 6=-40 +85, 7=-40 +105
2/94
TABLE OF CONTENTS
ST52T400/T440/E440/T441
TABLE OF CONTENTS
1 GENERAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.2 Operational Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.2.1 Memory Programming Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.2 Working Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Pin Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2 INTERNAL ARCHITECTURE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1 Control Unit and Data Processing Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.1.1 Program Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.2 Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2 Address Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.2.1 Ram and Stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.2 Input Registers Bench . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.3 Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.4 Output Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Fuzzy Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2.3.1 Fuzzy Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 Fuzzyfication Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3 Inference Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3.4 Defuzzyfication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3.5 Input Membership Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.6 Output Singleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.7 Fuzzy Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4 Arithmetic Logic Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
2.4.1 Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.4.2 Instruction Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3 EPROM Programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.1 EPROM Programming Phase Procedure . . . . . .
3.1.1 EPROM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2 EPROM Locking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3 EPROM Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4 EPROM Reading/Verify Margin Mode . . . .
3.1.5 Stand by Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.6 ID code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Eprom Erasure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . .34
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. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 36
. . . . 36
. . . . .36
4 INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.1 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
4.2 Global Interrupt Request Enabling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
4.3 Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
4.4 Interrupt Maskability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
3/94
ST52T400/T440/E440/T441
4.5 Interrupt Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
4.6 Interrupts and Low power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
4.7 Interrupt RESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
5 CLOCK, RESET & POWER SAVING MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.1 Clock System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
5.2 Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
5.2.1 External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.2 Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.3 Power-on Reset (POR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.4 Brown-Out Detector (BOD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.3 Power Saving Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
5.3.1 Wait Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.3.2 Halt Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6 I/O PORTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
6.2 Input Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
6.3 Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
6.4 Alternate Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
6.5 I/O Port Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
7 ANALOG COMPARATOR (ST52x440/441). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.1 Analog Module Overview . . . . .
7.2 Comparator Mode . . . . . . . . . . .
7.3 A/D Converter Mode . . . . . . . . .
7.3.1 Operating Modes . . . . . . .
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. . . . .50
. . . . .50
. . . . .50
. . . . 51
8 WATCHDOG TIMER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.1 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
8.2 Register Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
9 PWM/TIMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.1 Timer Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
9.2 PWM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
9.3 Timer Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
10TRIAC/PWM DRIVER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10.1 TRIAC/PWM Driver Setting. . . . . . . . . . . . . . . .
10.2 PWM Mode Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3 Burst Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.4 Phase Angle Partialization Working Mode . . . .
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. . . . .64
. . . . .65
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. . . . .68
11 ELECTRICAL CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.1 Parameter Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
11.1.1 Minimum and Maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
11.2 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
4/94
ST52T400/T440/E440/T441
TABLE OF CONTENTS
11.3 Recommended Operating Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
11.4 Supply Current Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
11.5 Brown-Out Detector characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
11.6 Clock and Timing Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
11.7 Memory Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
11.8 ESD Pin Protection Strategy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
11.8.1 Standard Pin Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
11.9 Port Pin Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
11.9.1 General Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
11.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
11.11Control Pin Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
11.11.1 RESET pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
11.11.2 Power on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
11.11.3 VPP pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
11.12 Analog Comparator Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
11.13 Triac Driver Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
ORDERING INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5/94
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