ST10F272B
ST10F272E
16-bit MCU with 256 Kbyte Flash memory and 12/20 Kbyte RAM
Datasheet
−
production data
Features
■
16-bit CPU with DSP functions
– 31.25ns instruction cycle time at 64MHz
max CPU clock
– Multiply/accumulate unit (MAC) 16 x 16-bit
multiplication, 40-bit accumulator
– Enhanced boolean bit manipulations
– Single-cycle context switching support
On-chip memories
– 256 Kbyte Flash memory (32-bit fetch)
– Single voltage Flash memories with
erase/program controller and 100K
erasing/programming cycles.
– Up to 16 Mbyte linear address space for
code and data (5 Mbytes with CAN or I
2
C)
– 2 Kbyte internal RAM (IRAM)
– 10/18 Kbyte extension RAM (XRAM)
– Programmable external bus configuration &
characteristics for different address ranges
– Five programmable chip-select signals
– Hold-acknowledge bus arbitration support
Interrupt
– 8-channel peripheral event controller for
single cycle interrupt driven data transfer
– 16-priority-level interrupt system with 56
sources, sampling rate down to 15.6ns
Timers
– Two multi-functional general purpose timer
units with 5 timers
Two 16-channel capture / compare units
4-channel PWM unit + 4-channel XPWM
PQFP144 (28 x 28 x 3.4mm)
(Plastic Quad Flat Package)
LQFP144 (20 x 20 x 1.4mm)
(Thin Quad Flat Package)
■
■
A/D converter
– 24-channel 10-bit
– 3
μs
minimum conversion time
Serial channels
– Two synch. / asynch. serial channels
– Two high-speed synchronous channels
– One I
2
C standard interface
2 CAN 2.0B interfaces operating on 1 or 2 CAN
busses (64 or 2x32 message, C-CAN version)
Fail-safe protection
– Programmable watchdog timer
– Oscillator watchdog
On-chip bootstrap loader
Clock generation
– On-chip PLL with 4 to 8 MHz oscillator
– Direct or prescaled clock input
Real time clock and 32 kHz on-chip oscillator
Up to 111 general purpose I/O lines
– Individually programmable as input, output
or special function
– Programmable threshold (hysteresis)
Idle, power down and stand-by modes
Single voltage supply: 5V ±10%
■
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September 2013
This is information on a product in full production.
Doc ID 11917
Rev 5
1/188
www.st.com
1
Contents
ST10F272B/ST10F272E
Contents
1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1
1.2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Special characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2
3
4
5
Pin data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Internal Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.1
5.2
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.2.1
5.2.2
5.2.3
Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Modules structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Low power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.3
5.4
Write operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Registers description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.4
5.4.5
5.4.6
5.4.7
5.4.8
5.4.9
5.4.10
5.4.11
Flash control register 0 low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Flash control register 0 high . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Flash control register 1 low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Flash control register 1 high . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Flash data register 0 low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Flash data register 0 high . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Flash data register 1 low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Flash data register 1 high . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Flash address register low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Flash address register high . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Flash error register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.5
Protection strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
Protection registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Flash non volatile write protection I register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Flash non volatile access protection register 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Flash non volatile access protection register 1 low . . . . . . . . . . . . . . . . 40
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Rev 5
ST10F272B/ST10F272E
5.5.5
5.5.6
5.5.7
5.5.8
5.5.9
Contents
Flash non volatile access protection register 1 high . . . . . . . . . . . . . . . 41
XBus flash volatile temporary access unprotection register (XFVTAUR0)
41
Access protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Write protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Temporary unprotection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.6
5.7
Write operation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Write operation summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6
Bootstrap loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1
6.2
6.3
Selection among user-code, standard or selective bootstrap . . . . . . . . . 48
Standard bootstrap loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Alternate and selective boot mode (ABM and SBM) . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.3.1
6.3.2
6.3.3
Activation of the ABM and SBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
User mode signature integrity check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Selective boot mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7
Central processing unit (CPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.1
7.2
7.3
Multiplier-accumulator unit (MAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Instruction set summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
MAC co-processor specific instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8
9
External bus controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Interrupt system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.1
9.2
X-Peripheral interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Exception and error traps list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
10
11
Capture / compare (CAPCOM) units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
General purpose timer unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
11.1
11.2
GPT1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
GPT2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
12
13
PWM modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Parallel ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
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Rev 5
3/188
Contents
ST10F272B/ST10F272E
13.1
13.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
I/O’s special features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
13.2.1
13.2.2
Open drain mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Input threshold control
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
13.3
Alternate port functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
14
15
A/D converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Serial channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
15.1
15.2
15.3
15.4
Asynchronous / synchronous serial interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
ASCx in asynchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
ASCx in synchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
High speed synchronous serial interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
16
17
I2C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
CAN modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
17.1
17.2
Configuration support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
CAN bus configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
18
19
20
Real time clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Watchdog timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
System reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
20.6
20.7
20.8
20.9
Input filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Asynchronous reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Synchronous reset (warm reset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Software reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Watchdog timer reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Bidirectional reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Reset circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Reset application examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Reset summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
21
Power reduction modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
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4/188
ST10F272B/ST10F272E
Contents
21.1
21.2
Idle mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
21.2.1
21.2.2
Protected power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Interruptible power down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
21.3
Stand-by mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
21.3.1
21.3.2
21.3.3
21.3.4
Entering stand-by mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Exiting stand-by mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Real time clock and stand-by mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Power reduction modes summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
22
23
Programmable output clock divider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Register set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
23.1
23.2
23.3
23.4
Special function registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
X-registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Flash registers ordered by name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Identification registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
24
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
24.1
24.2
24.3
24.4
24.5
24.6
24.7
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Power considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Parameter interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
DC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Flash characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
A/D converter characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
24.7.1
24.7.2
24.7.3
24.7.4
Conversion timing control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
A/D conversion accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Total unadjusted error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Analog reference pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
24.8
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
24.8.1
24.8.2
24.8.3
24.8.4
24.8.5
Test waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Definition of internal timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Clock generation modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Prescaler operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Direct drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
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