Freescale MMC2107 User Manual
MMC2107/D
REV 2
MMC2107
Technical Data
HCMOS
Micro cont ro ll er Unit
ORE M•CO
Freescale Semiconductor, Inc.
blank
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Frees
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MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA 3
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Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
4 MOTOROLA
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Technical Data — MMC2107
List of Sections
Section 1. General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Section 2. System Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Section 3. Chip Configuration Module (CCM) . . . . . . . .89
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I
Section 4. Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
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Frees
Section 5. Reset Controller Module. . . . . . . . . . . . . . . .129
Section 6. M•CORE M210 Central Processor
Unit (CPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
Section 7. Interrupt Controller Module . . . . . . . . . . . . .153
Section 8. Static Random-Access Memory
(SRAM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
Section 9. Non-Volatile Memory FLASH
(CMFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
Section 10. Clock Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
Section 11. Ports Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247
Section 12. Edge Port Module (EPORT) . . . . . . . . . . . .261
Section 13. Watchdog Timer Module . . . . . . . . . . . . . .271
Section 14. Programmable Interrupt Timer
Modules (PIT1 and PIT2) . . . . . . . . . . . . . .281
Section 15. Timer Modules (TIM1 and TIM2). . . . . . . . .293
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA List of Sections 5
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List of Sec ti o ns
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Section 16. Serial Communications Interface
Modules (SCI1 and SCI2) . . . . . . . . . . . . . .329
Section 17. Serial Peripheral Interface
Module (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371
Section 18. Queued Analog-to-Digital
Converter (QADC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .399
Section 19. External Bus Interface Module (EBI) . . . . .503
Section 20. Chip Select Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . .521
Section 21. JTAG Test Access Port and OnCE . . . . . .533
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Frees
Section 22. Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . .585
Section 23. Mechanical Specifications . . . . . . . . . . . . .609
Section 24. Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . .615
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
6 List of Sections MOTOROLA
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Technical Data — MMC2107
1.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
1.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
1.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Table of Contents
Section 1. General Description
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Frees
1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 8
Section 2. System Memory Map
2.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
2.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
2.3 Address Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
2.4 Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Section 3. Chip Configuration Module (CCM)
3.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
3.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
3.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
3.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
3.4.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
3.4.2 Single-Chip Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 1
3.4.3 Emulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
3.4.4 Factory Access Slave Test (FAST) Mode . . . . . . . . . . . . . .91
3.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 2
3.6 Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 7
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Table of Contents
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3.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
3.7.1 Programming Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
3.7.2 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
3.7.3 Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
3.7.3.1 Chip Configuration Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
3.7.3.2 Reset Configuration Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
3.7.3.3 Chip Identification Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
3.7.3.4 Chip Test Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
3.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
3.8.1 Reset Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
3.8.2 Chip Mode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
3.8.3 Boot Device Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
3.8.4 Output Pad Strength Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
3.8.5 Clock Mode Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
3.8.6 Internal FLASH Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
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Frees
3.9 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
3.10 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
Section 4. Signal Description
4.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
4.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
4.3 Package Pinout Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
4.4 MMC2107 Specific Implementation Signal Issues . . . . . . . . .120
4.4.1 RSTOUT Signal Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.4.2 INT Signal Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
4.5 Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
4.5.1 Reset Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
4.5.1.1 Reset In (RESET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
4.5.1.2 Reset Out (RSTOUT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
4.5.2 Phase-Lock Loop (PLL) and Clock Signals . . . . . . . . . . . .122
4.5.2.1 External Clock In (EXTAL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
4.5.2.2 Crystal (XTAL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
4.5.2.3 Clock Out (CLKOUT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
4.5.2.4 Synthesizer Power (V
DDSYN
and V
SSSYN
). . . . . . . . . . .122
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
8 Table of Contents MOTOROLA
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4.5.3 External Memory Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
4.5.3.1 Data Bus (D[31:0]). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
4.5.3.2 Show Cycle Strobe (SHS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
4.5.3.3 Transfer Acknowledge (TA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
4.5.3.4 Transfer Error Acknowledge (TEA) . . . . . . . . . . . . . . . .123
4.5.3.5 Emulation Mode Chip Selects (CSE[1:0]) . . . . . . . . . . .123
4.5.3.6 Transfer Code (TC[2:0]). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
4.5.3.7 Read/Write (R/W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
4.5.3.8 Address Bus (A[22:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.3.9 Enable Byte (EB[3:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.3.10 Chip Select (CS[3:0] ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.3.11 Output Enable (OE
4.5.4 Edge Port Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.4.1 External Interrupts (INT[7:6]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.4.2 External Interrupts (INT[5:2]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4.5.4.3 External Interrupts (INT[1:0]
4.5.5 Serial Peripheral Interface Module Signals . . . . . . . . . . . .125
4.5.5.1 Master Out/Slave In (MOSI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.5.5.2 Master In/Slave Out (MISO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.5.5.3 Serial Clock (SCK). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.5.5.4 Slave Select (SS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.5.6 Serial Communications Interface Module Signals . . . . . . .125
4.5.6.1 Receive Data (RXD1 and RXD2). . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.5.6.2 Transmit Data (TXD1 and TXD2). . . . . . . . . . . . . . . . . .126
4.5.7 Timer Signals (ICOC1[3:0] and ICOC2[3:0]) . . . . . . . . . . .126
4.5.8 Analog-to-Digital Converter Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . .126
4.5.8.1 Analog Inputs (PQA[4:3], PQA[1:0],
4.5.8.2 Analog Reference (V
4.5.8.3 Analog Supply (V
4.5.8.4 Positive Supply (V
4.5.9 Debug and Emulation Support Signals . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.1 Test Reset (TRST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.2 Test Clock (TCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.3 Test Mode Select (TMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.4 Test Data Input (TDI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.5 Test Data Output (TDO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
4.5.9.6 Debug Event (DE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
Table of Contents
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
and PQB[3:0]). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
and VRL) . . . . . . . . . . . . . . . . .126
RH
and V
DDA
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
DDH
) . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
SSA
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 9
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Table of Contents
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4.5.10 Test Signal (TEST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
4.5.11 Power and Ground Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
4.5.11.1 Power for FLASH Erase/Program (VPP) . . . . . . . . . . . .128
4.5.11.2 Power and Ground for FLASH Array
4.5.11.3 Standby Power (V
4.5.11.4 Positive Supply (VDD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.5.11.5 Ground (VSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
(V
DDF
and V
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
SSF
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
STBY
Section 5. Reset Controller Module
5.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
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Frees
5.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
5.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
5.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
5.5 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
5.6 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
5.6.1 Reset Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
5.6.2 Reset Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
5.6.3 Reset Test Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
5.7 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
5.7.1 Reset Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
5.7.1.1 Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
5.7.1.2 External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
5.7.1.3 Watchdog Timer Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
5.7.1.4 Loss of Clock Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
5.7.1.5 Loss of Lock Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
5.7.1.6 Software Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
5.7.2 Reset Control Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
5.7.2.1 Synchronous Reset Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
5.7.2.2 Internal Reset Request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.7.2.3 Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.7.3 Concurrent Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.7.3.1 Reset Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.7.3.2 Reset Status Flags. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
5.8 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
10 Table of Contents MOTOROLA
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Table of Contents
Section 6. M•CORE M210 Central
Processor Unit (CPU)
6.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
6.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
6.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
6.4 Microarchitecture Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
6.5 Programming Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
6.6 Data Format Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
6.7 Operand Addressing Capabilities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
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6.8 Instruction Set Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
Section 7. Interrupt Controller Module
7.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153
7.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
7.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
7.4 Low-Power Mode Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
7.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
7.6 External Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
7.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
7.7.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
7.7.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
7.7.2.1 Interrupt Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
7.7.2.2 Interrupt Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
7.7.2.3 Interrupt Force Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
7.7.2.4 Interrupt Pending Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
7.7.2.5 Normal Interrupt Enable Register. . . . . . . . . . . . . . . . . .163
7.7.2.6 Normal Interrupt Pending Register. . . . . . . . . . . . . . . . .164
7.7.2.7 Fast Interrupt Enable Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
7.7.2.8 Fast Interrupt Pending Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
7.7.2.9 Priority Level Select Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
7.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
7.8.1 Interrupt Sources and Prioritization . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
7.8.2 Fast and Normal Interrupt Requests . . . . . . . . . . . . . . . . .168
7.8.3 Autovectored and V e ctored Interrupt Requests. . . . . . . . .169
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 11
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Table of Contents
Freescale Semiconductor, Inc.
7.8.4 Interrupt Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171
7.8.4.1 M•CORE Processor Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . .171
7.8.4.2 Interrupt Controller Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . .171
7.8.4.3 Interrupt Source Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172
7.8.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172
Section 8. Static Random-Access Memory (SRAM)
8.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
8.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
8.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
nc...
I
cale Semiconductor,
Frees
8.4 Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
8.5 Standby Power Supply Pin (V
8.6 Standby Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
8.7 Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
8.8 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
STBY
Section 9. Non-Volatile Memory FLASH (CMFR)
9.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
9.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
9.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
9.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
9.4.1 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
9.4.2 Disabled Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
9.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
9.6 Glossary of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185
9.7 Registers and Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
9.7.1 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
9.7.1.1 CMFR Module Configuration Register. . . . . . . . . . . . . . 188
9.7.1.2 CMFR Module Test Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
9.7.1.3 CMFR High-Voltage Control Register . . . . . . . . . . . . . .196
9.7.2 Array Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
9.7.2.1 Read Page Buffers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
9.7.2.2 Program Page Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
12 Table of Contents MOTOROLA
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Freescale Semiconductor, Inc.
9.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
9.8.1 Master Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
9.8.2 Register Read and Write Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
9.8.3 Array Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
9.8.4 Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
9.8.4.1 Program Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
9.8.4.2 Program Margin Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211
9.8.4.3 Programming Shadow Information. . . . . . . . . . . . . . . . .212
9.8.4.4 Program Pulse-Width and Amplitude Modulation . . . . .213
9.8.4.5 Overprogramming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
9.8.5 Erasing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
9.8.5.1 Erase Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
nc...
I
9.8.5.2 Erase Margin Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
9.8.5.3 Erasing Shadow Information Words. . . . . . . . . . . . . . . .219
9.8.6 Erase Pulse Amplitude and Width Modulation. . . . . . . . . .219
9.8.7 Emulation Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
Table of Contents
cale Semiconductor,
Frees
9.9 Master Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
9.10 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
Section 10. Clock Module
10.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
10.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
10.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
10.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.1 Normal PLL Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.2 1:1 PLL Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.3 External Clock Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.4 Low-Power Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.4.1 Wait and Doze Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
10.4.4.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
10.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
10.6 Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
10.6.1 EXTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
10.6.2 XTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
10.6.3 CLKOUT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 13
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Table of Contents
Freescale Semiconductor, Inc.
10.6.4 V
10.6.5 RSTOUT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
10.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
10.7.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
10.7.2 Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
10.7.2.1 Synthesizer Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
10.7.2.2 Synthesizer Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230
10.7.2.3 Synthesizer Test Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233
10.7.2.4 Synthesizer Test Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
10.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235
10.8.1 System Clock Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235
nc...
I
cale Semiconductor,
10.8.2 System Clocks Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .236
10.8.3 PLL Lock Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .236
10.8.3.1 PLL Loss of Lock Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238
10.8.3.2 PLL Loss of Lock Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238
10.8.4 Loss of Clock Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238
10.8.4.1 Alternate Clock Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
10.8.4.2 Loss-of-Clock Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242
10.8.5 Clock Operation During Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
10.8.6 PLL Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
10.8.6.1 Phase and Frequency Detector (PFD). . . . . . . . . . . . . .245
10.8.6.2 Charge Pump/Loop Filter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245
10.8.6.3 Voltage Control Output (VCO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
10.8.6.4 Multiplication Factor Divider (MFD) . . . . . . . . . . . . . . . .246
10.9 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
10.10 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
DDSYN
and V
SSSYN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
Frees
11.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247
11.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
11.3 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
11.4 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
11.4.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250
11.4.2 Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
11.4.2.1 Port Output Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
11.4.2.2 Port Data Direction Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
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14 Table of Contents MOTOROLA
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Section 11. Ports Module
Freescale Semiconductor, Inc.
11.4.2.3 Port Pin Data/Set Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . .253
11.4.2.4 Port Clear Output Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . .254
11.4.2.5 Port C/D Pin Assignment Register. . . . . . . . . . . . . . . . . 255
11.4.2.6 Port E Pin Assignment Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . .256
11.5 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257
11.5.1 Pin Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258
11.5.2 Port Digital I/O Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259
11.6 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259
Table of Contents
Section 12. Edge Port Module (EPORT)
nc...
I
cale Semiconductor,
Frees
12.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261
12.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
12.3 Low-Power Mode Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262
12.3.1 Wait and Doze Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262
12.3.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263
12.4 Interrupt/General-Purpose I/O Pin Descriptions. . . . . . . . . . .263
12.5 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263
12.5.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263
12.5.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264
12.5.2.1 EPORT Pin Assignment Register . . . . . . . . . . . . . . . . .264
12.5.2.2 EPORT Data Direction Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . .266
12.5.2.3 Edge Port Interrupt Enable Register . . . . . . . . . . . . . . .267
12.5.2.4 Edge Port Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
12.5.2.5 Edge Port Pin Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
12.5.2.6 Edge Port Flag Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269
Section 13. Watchdog Timer Module
13.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271
13.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
13.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
13.3.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
13.3.2 Doze Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
13.3.3 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
13.3.4 Debug Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 15
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Table of Contents
nc...
I
Freescale Semiconductor, Inc.
13.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273
13.5 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273
13.6 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
13.6.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
13.6.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
13.6.2.1 Watchdog Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275
13.6.2.2 Watchdog Modulus Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277
13.6.2.3 Watchdog Count Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278
13.6.2.4 Watchdog Service Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279
Section 14. Programmable Interrupt Timer Modules
(PIT1 and PIT2)
14.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281
cale Semiconductor,
Frees
14.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
14.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282
14.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.4.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.4.2 Doze Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.4.3 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.4.4 Debug Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.5 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
14.6 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
14.6.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
14.6.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
14.6.2.1 PIT Control and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . .285
14.6.2.2 PIT Modulus Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .288
14.6.2.3 PIT Count Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289
14.7 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
14.7.1 Set-and-Forget Timer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
14.7.2 Free-Running Timer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291
14.7.3 Timeout Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291
14.8 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
16 Table of Contents MOTOROLA
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Table of Contents
Section 15. Timer Modules (TIM1 and TIM2)
15.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
15.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
15.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295
15.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .296
15.5 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
15.5.1 Supervisor and User Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
15.5.2 Run Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
15.5.3 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
15.5.4 Wait, Doze, and Debug Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
nc...
I
15.5.5 Test Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
15.6 Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
15.6.1 ICOC[2:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
15.6.2 ICOC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
cale Semiconductor,
Frees
15.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
15.7.1 Timer Input Capture/Output Compare
Select Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300
15.7.2 Timer Compare Force Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
15.7.3 Timer Output Compare 3 Mask Register . . . . . . . . . . . . . .302
15.7.4 Timer Output Compare 3 Data Register . . . . . . . . . . . . . . .303
15.7.5 Timer Counter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304
15.7.6 Timer System Control Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305
15.7.7 Timer Toggle-On-Overflow Register . . . . . . . . . . . . . . . . .306
15.7.8 Timer Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307
15.7.9 Timer Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
15.7.10 Timer Interrupt Enable Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
15.7.11 Timer System Control Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310
15.7.12 Timer Flag Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312
15.7.13 Timer Flag Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .313
15.7.14 Timer Channel Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314
15.7.15 Pulse Accumulator Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . .315
15.7.16 Pulse Accumulator Flag Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317
15.7.17 Pulse Accumulator Counter Registers . . . . . . . . . . . . . . . .318
15.7.18 Timer Port Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .319
15.7.19 Timer Port Data Direction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . .320
15.7.20 Timer Test Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 17
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Table of Contents
nc...
I
Freescale Semiconductor, Inc.
15.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
15.8.1 Prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
15.8.2 Input Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
15.8.3 Output Compare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322
15.8.4 Pulse Accumulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
15.8.4.1 Event Counter Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
15.8.4.2 Gated Time Accumulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . .324
15.8.5 General-Purpose I/O Ports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
15.9 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
15.10 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
15.10.1 Timer Channel Interrupts (CxF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
15.10.2 Pulse Accumulator Overflow (PAOVF). . . . . . . . . . . . . . . .327
15.10.3 Pulse Accumulator Input (PAIF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
15.10.4 Timer Overflow (TOF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
cale Semiconductor,
Frees
Section 16. Serial Communications Interface Modules
(SCI1 and SCI2)
16.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329
16.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
16.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
16.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332
16.5 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333
16.5.1 Doze Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333
16.5.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333
16.6 Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
16.6.1 RXD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
16.6.2 TXD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
16.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
16.7.1 SCI Baud Rate Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336
16.7.2 SCI Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
16.7.3 SCI Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
16.7.4 SCI Status Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342
16.7.5 SCI Status Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344
16.7.6 SCI Data Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345
16.7.7 SCI Pullup and Reduced Drive Register . . . . . . . . . . . . . .346
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
18 Table of Contents MOTOROLA
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Freescale Semiconductor, Inc.
16.7.8 SCI Port Data Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347
16.7.9 SCI Data Direction Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .348
16.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349
16.9 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349
16.10 Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350
16.11 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351
16.11.1 Frame Length. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .352
16.11.2 Transmitting a Frame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353
16.11.3 Break Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355
16.11.4 Idle Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355
Table of Contents
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I
cale Semiconductor,
Frees
16.12 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356
16.12.1 Frame Length. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356
16.12.2 Receiving a Frame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356
16.12.3 Data Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357
16.12.4 Framing Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362
16.12.5 Baud Rate Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362
16.12.5.1 Slow Data Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
16.12.5.2 Fast Data Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364
16.12.6 Receiver Wakeup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
16.12.6.1 Idle Input Line Wakeup (WAKE = 0) . . . . . . . . . . . . . . .365
16.12.6.2 Address Mark Wakeup (WAKE = 1). . . . . . . . . . . . . . . .365
16.13 Single-Wire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366
16.14 Loop Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367
16.15 I/O Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368
16.16 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369
16.17 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369
16.17.1 Transmit Data Register Empty. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369
16.17.2 Transmission Complete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369
16.17.3 Receive Data Register Full. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
16.17.4 Idle Receiver Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
16.17.5 Overrun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 19
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I
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Freescale Semiconductor, Inc.
Section 17. Serial Peripheral Interfac e Module ( SPI)
17.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371
17.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
17.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372
17.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373
17.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373
17.6 Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374
17.6.1 MISO (Master In/Slave Out). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374
17.6.2 MOSI (Master Out/Slave In). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374
17.6.3 SCK (Serial Clock) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375
17.6.4 SS (Slave Select). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375
17.7 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375
17.7.1 SPI Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .376
17.7.2 SPI Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378
17.7.3 SPI Baud Rate Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .379
17.7.4 SPI Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381
17.7.5 SPI Data Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .382
17.7.6 SPI Pullup and Reduced Drive Register . . . . . . . . . . . . . .383
17.7.7 SPI Port Data Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384
17.7.8 SPI Port Data Direction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .385
17.8 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .386
17.8.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .387
17.8.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .387
17.8.3 Transmission Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .388
17.8.3.1 Transfer Format When CPHA = 1 . . . . . . . . . . . . . . . . .388
17.8.3.2 Transfer Format When CPHA = 0 . . . . . . . . . . . . . . . . .390
17.8.4 SPI Baud Rate Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
17.8.5 Slave-Select Output. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
17.8.6 Bidirectional Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .394
17.8.7 Error Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395
17.8.7.1 Write Collision Error. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
17.8.7.2 Mode Fault Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395
17.8.8 Low-Power Mode Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
17.8.8.1 Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
17.8.8.2 Doze Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
17.8.8.3 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
20 Table of Contents MOTOROLA
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Freescale Semiconductor, Inc.
17.9 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397
17.10 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397
17.10.1 SPI Interrupt Flag (SPIF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397
17.10.2 Mode Fault (MODF) Flag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397
Table of Contents
Section 18. Queued Analog-to-Digital
Converter (QADC)
18.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .399
18.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
18.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .402
nc...
I
cale Semiconductor,
Frees
18.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403
18.5 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .404
18.5.1 Debug Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .404
18.5.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405
18.6 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405
18.6.1 Port QA Pin Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406
18.6.1.1 Port QA Analog Input Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406
18.6.1.2 Port QA Digital Input/Output Pins . . . . . . . . . . . . . . . . .407
18.6.2 Port QB Pin Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407
18.6.2.1 Port QB Analog Input Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407
18.6.2.2 Port QB Digital Input Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407
18.6.3 External Trigger Input Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .408
18.6.4 Multiplexed Address Output Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .408
18.6.5 Multiplexed Analog Input Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
18.6.6 Voltage Reference Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
18.6.7 Dedicated Analog Supply Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
18.7 Memory Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
18.8 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .411
18.8.1 QADC Module Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . .411
18.8.2 QADC Test Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .412
18.8.3 Port Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .412
18.8.4 Port QA Data Direction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .414
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 21
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nc...
I
cale Semiconductor,
Freescale Semiconductor, Inc.
18.8.5 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .416
18.8.5.1 Control Register 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .416
18.8.5.2 Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .419
18.8.5.3 QADC Control Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .422
18.8.6 Status Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
18.8.6.1 QADC Status Register 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
18.8.6.2 QADC Status Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436
18.8.7 Conversion Command Word Table . . . . . . . . . . . . . . . . . .437
18.8.8 Result Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
18.8.8.1 Right-Justified Unsigned Result Register. . . . . . . . . . . .441
18.8.8.2 Left-Justified Signed Result Register. . . . . . . . . . . . . . .442
18.8.8.3 Left-Justified Unsigned Result Register. . . . . . . . . . . . .442
18.9 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
18.9.1 QADC Bus Accessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
18.9.2 External Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
18.9.2.1 External Multiplexing Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
18.9.2.2 Module Version Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .444
18.9.2.3 External Multiplexed Address Configuration . . . . . . . . .446
18.9.3 Analog Subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446
18.9.3.1 Analog-to-Digital Converter Operation. . . . . . . . . . . . . .446
18.9.3.2 Conversion Cycle Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446
18.9.3.3 Channel Decode and Multiplexer. . . . . . . . . . . . . . . . . .448
18.9.3.4 Sample Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
18.9.3.5 Digital-to-Analog Converter (DAC) Array. . . . . . . . . . . .449
18.9.3.6 Comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449
18.9.3.7 Bias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449
18.9.3.8 Successive-Approximation Register . . . . . . . . . . . . . . .449
18.9.3.9 State Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450
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Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
22 Table of Contents MOTOROLA
18.10 Digital Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450
18.10.1 Queue Priority Timing Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450
18.10.1.1 Queue Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451
18.10.1.2 Queue Priority Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453
18.10.2 Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .465
18.10.3 Scan Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .466
18.10.4 Disabled Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467
18.10.5 Reserved Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467
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18.10.6 Single-Scan Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467
18.10.6.1 Software-Initiated Single-Scan Mode. . . . . . . . . . . . . . .468
18.10.6.2 External Trigger Single-Scan Mode . . . . . . . . . . . . . . . .469
18.10.6.3 External Gated Single-Scan Mode. . . . . . . . . . . . . . . . .470
18.10.6.4 Interval Timer Single-Scan Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . .470
18.10.7 Continuous-Scan Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472
18.10.7.1 Software-Initiated Continuous-Scan Mode. . . . . . . . . . .473
18.10.7.2 External Trigger Continuous-Scan Mode. . . . . . . . . . . . 474
18.10.7.3 External Gated Continuous-Scan Mode . . . . . . . . . . . .474
18.10.7.4 Periodic Timer Continuous-Scan Mode. . . . . . . . . . . . .475
18.10.8 QADC Clock (QCLK) Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .476
18.10.9 Periodic/Interval Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .480
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I
18.10.10 Conversion Command Word Table . . . . . . . . . . . . . . . . . .481
18.10.11 Result Word Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485
Table of Contents
cale Semiconductor,
Frees
18.11 Pin Connection Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
18.11.1 Analog Reference Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
18.11.2 Analog Power Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
18.11.3 Conversion Timing Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .488
18.11.4 Analog Supply Filtering and Grounding . . . . . . . . . . . . . . .490
18.11.5 Accommodating Positive/Negative Stress Conditions . . . .494
18.11.6 Analog Input Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .495
18.11.7 Analog Input Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .497
18.11.7.1 Settling Time for the External Circuit . . . . . . . . . . . . . . .498
18.11.7.2 Error Resulting from Leakage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .499
18.12 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500
18.12.1 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500
18.12.2 Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .501
Section 19. External Bus Interface Module (EBI)
19.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .503
19.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
19.3 Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .505
19.3.1 Data Bus (D[31:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
19.3.2 Show Cycle Strobe (SHS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
19.3.3 Transfer Acknowledge (TA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
19.3.4 Transfer Error Acknowledge (TEA) . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 23
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Table of Contents
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19.3.5 Emulation Mode Chip Selects (CSE[1:0]) . . . . . . . . . . . . .506
19.3.6 Transfer Code (TC[2:0]). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
19.3.7 Read/Write (R/W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.8 Address Bus (A[22:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.9 Enable Byte (EB[3:0]). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.10 Chip Selects (CS[3:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.11 Output Enable (OE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.12 Transfer Size (TSIZ[1:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.3.13 Processor Status (PSTAT[3:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
19.4 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508
19.5 Operand Transfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508
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19.6 Enable Byte Pins (EB[3:0]
19.7 Bus Master Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510
19.7.1 Read Cycles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
19.7.1.1 State 1 (X1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .512
19.7.1.2 Optional Wait States (X2W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .512
19.7.1.3 State 2 (X2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .512
19.7.2 Write Cycles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513
19.7.2.1 State 1 (X1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514
19.7.2.2 Optional Wait States (X2W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514
19.7.2.3 State 2 (X2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514
19.8 Bus Exception Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .516
19.8.1 Transfer Error Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .516
19.8.2 Transfer Abort Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .516
19.9 Emulation Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .516
19.9.1 Emulation Chip-Selects (CSE[1:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . .516
19.9.2 Internal Data Transfer Display (Show Cycles) . . . . . . . . . .517
19.9.3 Show Strobe (SHS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .518
19.10 Bus Monitor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .519
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510
19.11 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .520
Section 20. Chip Select Module
20.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .521
20.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
20.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .522
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24 Table of Contents MOTOROLA
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20.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523
20.5 Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524
20.6 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524
20.6.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524
20.6.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525
20.7 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .530
20.8 Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .531
Table of Contents
Section 21. JTAG Test Access Port and OnCE
21.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .533
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I
cale Semiconductor,
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21.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
21.3 Top-Level Test Access Port (TAP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .537
21.3.1 Test Clock (TCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.3.2 Test Mode Select (TMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.3.3 Test Data Input (TDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.3.4 Test Data Output (TDO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.3.5 Test Reset (TRST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.3.6 Debug Event (DE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
21.4 Top-Level TAP Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .540
21.5 Instruction Shift Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541
21.5.1 EXTEST Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541
21.5.2 IDCODE Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .542
21.5.3 SAMPLE/PRELOAD Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543
21.5.4 ENABLE_MCU_ONCE Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . .543
21.5.5 HIGHZ Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .544
21.5.6 CLAMP Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .544
21.5.7 BYPASS Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .544
21.6 IDCODE Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .545
21.7 Bypass Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
21.8 Boundary SCAN Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
21.9 Restrictions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
21.10 Non-Scan Chain Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
21.11 Boundary Scan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
21.12 Low-Level TAP (OnCE) Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .553
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
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Freescale Semiconductor, Inc.
21.13 Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
21.13.1 Debug Serial Input (TDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
21.13.2 Debug Serial Clock (TCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
21.13.3 Debug Serial Output (TDO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
21.13.4 Debug Mode Select (TMS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .556
21.13.5 Test Reset (TRST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .556
21.13.6 Debug Event (DE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .556
21.14 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .556
21.14.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .557
21.14.2 OnCE Controller and Serial Interface. . . . . . . . . . . . . . . . .558
21.14.3 OnCE Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559
21.14.3.1 Internal Debug Request Input (IDR) . . . . . . . . . . . . . . .559
21.14.3.2 CPU Debug Request (DBGRQ
21.14.3.3 CPU Debug Acknowledge (DBGACK). . . . . . . . . . . . . .560
21.14.3.4 CPU Breakpoint Request (BRKRQ
21.14.3.5 CPU Address, Attributes (ADDR, ATTR). . . . . . . . . . . .560
21.14.3.6 CPU Status (PSTAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560
21.14.3.7 OnCE Debug Output (DEBUG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560
21.14.4 OnCE Controller Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .561
21.14.4.1 OnCE Command Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .561
21.14.4.2 OnCE Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .564
21.14.4.3 OnCE Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .568
21.14.5 OnCE Decoder (ODEC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .570
21.14.6 Memory Breakpoint Logic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .570
21.14.6.1 Memory Address Latch (MAL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .571
21.14.6.2 Breakpoint Address Base Registers . . . . . . . . . . . . . . .571
21.14.7 Breakpoint Address Ma sk Registers . . . . . . . . . . . . . . . . .571
21.14.7.1 Breakpoint Address Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . .572
21.14.7.2 Memory Breakpoint Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572
21.14.8 OnCE Trace Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572
21.14.8.1 OnCE Trace Counter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .573
21.14.8.2 Trace Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574
21.14.9 Methods of Entering Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574
21.14.9.1 Debug Request During RESET
21.14.9.2 Debug Request During Normal Activity . . . . . . . . . . . . .575
21.14.9.3 Debug Request During Stop, Doze, or Wait Mode . . . .575
21.14.9.4 Software Request During Normal Activity . . . . . . . . . . .575
). . . . . . . . . . . . . . . . . . .560
). . . . . . . . . . . . . . . .560
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .574
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
26 Table of Contents MOTOROLA
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21.14.10 Enabling OnCE Trace Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .575
21.14.11 Enabling OnCE Memory Breakpoints. . . . . . . . . . . . . . . . .576
21.14.12 Pipeline Information and Write-Back Bus Register . . . . . .576
21.14.12.1 Program Counter Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .577
21.14.12.2 Instruction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .577
21.14.12.3 Control State Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
21.14.12.4 Writeback Bus Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .579
21.14.12.5 Processor Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .579
21.14.13 Instruction Address FIFO Buffer (PC FIFO). . . . . . . . . . . .580
21.14.14 Reserved Test Control Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .581
21.14.15 Serial Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .581
21.14.16 OnCE Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .582
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I
21.14.17 Target Site Debug System Requirements . . . . . . . . . . . . .582
21.14.18 Interface Connector for JTAG/OnCE Serial Port . . . . . . . .582
Table of Contents
cale Semiconductor,
Frees
Section 22. Electrical Specifications
22.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .585
22.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
22.3 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .586
22.4 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .587
22.5 Power Dissipation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .587
22.6 Electrostatic Discharge (ESD) Protection. . . . . . . . . . . . . . . .587
22.7 DC Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .588
22.8 PLL Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .590
22.9 QADC Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .591
22.10 FLASH Memory Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .594
22.11 External Interface Timing Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . .596
22.12 Reset and Configuration Override Timing . . . . . . . . . . . . . . .601
22.13 SPI Timing Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .602
22.14 OnCE, JTAG, and Boundary Scan Timing . . . . . . . . . . . . . . .605
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA Table of Contents 27
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Table of Contents
Freescale Semiconductor, Inc.
Section 23. Mechan ical Specifications
23.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .609
23.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609
23.3 Bond Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .610
23.4 Package Information for the 144-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . .611
23.5 Package Information for the 100-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . .611
23.6 144-Pin LQFP Mechanical Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .612
23.7 100-Pin LQFP Mechanical Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .613
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Section 24. Ordering Information
24.1 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .615
24.2 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615
24.3 MC Order Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .615
Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
28 Table of Contents MOTOROLA
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Technical Data — MMC2107
Figure Title P age
1-1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
2-1 Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
2-2 Register Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
3-1 Chip Configuration Module Block Diagram . . . . . . . . . . . . .92
3-2 Chip Configuration Register (CCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
3-3 Reset Configuration Register (RCON) . . . . . . . . . . . . . . . . .97
3-4 Chip Identification Register (CIR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
3-5 Chip Test Register (CTR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
4-1 144-Pin LQFP Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
4-2 100-Pin LQFP Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
5-1 Reset Controller Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
5-2 Reset Control Register (RCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
5-3 Reset Status Register (RSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
5-4 Reset Test Register (RTR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
5-5 Reset Control Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
6-1 M•CORE Processor Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
6-2 Programming Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
6-3 Data Organization in Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
6-4 Data Organization in Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
List of Figures
7-1 Interrupt Controller Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
7-2 Interrupt Control Register (ICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
7-3 Interrupt Status Register (ISR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
7-4 Interrupt Force Register High (IFRH) . . . . . . . . . . . . . . . . .160
7-5 Interrupt Force Register Low (IFRL). . . . . . . . . . . . . . . . . .161
MMC2107 – Rev. 2.0 Technical Data
MOTOROLA List of Figures 29
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List of Figu r e s
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Figure Title P age
7-6 Interrupt Pending Register (IPR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
7-7 Normal Interrupt Enable Register (NIER). . . . . . . . . . . . . .163
7-8 Normal Interrupt Pending Register (NIPR). . . . . . . . . . . . .164
7-9 Fast Interrupt Enable Register (FIER) . . . . . . . . . . . . . . . .165
7-10 Fast Interrupt Pending Register (FIPR ) . . . . . . . . . . . . . . .166
7-11 Priority Level Select Registers (PLSR0–PLSR39). . . . . . .167
9-1 CMFR 128-Kbyte Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
9-2 CMFR Array and Control Register A ddressing . . . . . . . . .186
9-3 CMFR Module Configuration Register (CMFRMCR) . . . . .188
9-4 CMFR Module Test Register (CMFRMTR) . . . . . . . . . . . .193
9-5 CMFR High-Voltage Control Register (CMFRCTL) . . . . . .196
9-6 Pulse Status Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197
9-7 FLASH Programming Flowchart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
9-8 Program State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210
9-9 FLASH Erasing Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
9-10 Erase State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
10-1 Clock Module Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
10-2 Synthesizer Control Register (SYNCR) . . . . . . . . . . . . . . .227
10-3 Synthesizer Status Register (SYNSR). . . . . . . . . . . . . . . .230
10-4 Synthesizer Test Register (SYNTR). . . . . . . . . . . . . . . . . .233
10-5 Synthesizer Test Register 2 (SYNTR2) . . . . . . . . . . . . . . .234
10-6 Lock Detect Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
10-7 PLL Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
10-8 Crystal Oscillator Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
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Technical Data MMC2107 – Rev. 2.0
30 List of Figures MOTOROLA
11-1 Ports Module Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
11-2 Port Output Data Registers (PORTx). . . . . . . . . . . . . . . . .251
11-3 Port Data Direction Registers (DDRx) . . . . . . . . . . . . . . . .252
11-4 Port Pin Data/Set Data Registers (PORTxP/SETx) . . . . . .253
11-5 Port Clear Output Data Registers (CLRx) . . . . . . . . . . . . .254
11-6 Port C, D, I7, and I6 Pin Assignment
Register (PCDPAR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
11-7 Port E Pin Assignment Register (PEPAR). . . . . . . . . . . . .256
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