NXP Semiconductors Freescale semiconductor ColdFire MCF51CN128... User manual

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MCF51CN128 ColdFire®Integrated

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12/2009

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MCF51CN128RM

Rev. 6

12/2009

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

Freescale Semiconductor iii

Chapter 1

Device Overview

1.1 The MCF51CN128 Series Microcontrollers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1.2 MCF51CN128 Series Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1.3 MCF51CN128 Series Device Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2

1.2 MCF51CN128 Series Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3

1.2.1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3

1.2.2 Functional Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5

1.2.3 Module Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6

1.3 V1 ColdFire Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7

1.3.1 User Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7

1.3.2 Supervisor Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7

1.4 System Clock Generation and Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8

1.4.1 Clock Distribution Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8

1.4.2 System Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9

1.4.3 Clock Gating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9

1.4.4 MCG Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10

1.4.5 MCG Mode State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12

Chapter 2

Pins and Connections

2.1 Package Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2.1.1 Pinout: 80-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2.1.2 Pinout: 64-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

2.1.3 Pinout: 48-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4

2.2 Pin Assignment Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5

2.2.1 Peripheral Pinout Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.3 Pin Mux Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-18

2.4 Basic System Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-30

2.4.1 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32

2.4.2 Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32

2.4.3 RESET/PTC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.4.4 IRQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.4.5 Background / Mode Select (BKGD/MS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.4.6 ADC Reference Pins (VREFH, VREFL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-34

2.4.7 General-Purpose I/O and Peripheral Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-34

Chapter 3

Modes of Operation

3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

3.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

3.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2

3.4 Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

iv Freescale Semiconductor

3.5 Secure Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6

3.6 Run Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7

3.6.1 Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7

3.6.2 Low-Power Run Mode (LPrun) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7

3.6.2.1 BDM in Low-Power Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7

3.7 Wait Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8

3.7.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8

3.7.2 Low-Power Wait Mode (LPwait) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8

3.7.2.1 BDM in Low-Power Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8

3.8 Stop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9

3.8.1 Stop2 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9

3.8.1.1 Oscillator Considerations for Stop2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10

3.8.2 Stop3 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10

3.8.3 Stop4 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-11

3.9 On-Chip Peripheral Modules in Stop and Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-11

Chapter 4

Memory

4.1 MCF51CN128 Series Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1

4.2 Detailed Register Addresses and Bit Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

4.2.1 Flash Module Reserved Memory Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-22

4.3 RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-23

4.4 Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-24

4.4.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-24

4.4.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-25

4.4.2.1 Flash Clock Divider Register (FCDIV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-25

4.4.2.2 Flash Options Register (FOPT and NVOPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-26

4.4.2.3 Flash Configuration Register (FCNFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27

4.4.2.4 Flash Protection Register (FPROT and NVPROT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27

4.4.2.5 Flash Status Register (FSTAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-29

4.4.2.6 Flash Command Register (FCMD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-30

4.5 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-31

Chapter 5

Resets, Interrupts, and General System Control

5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1

5.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1

5.3 Microcontroller Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1

5.3.1 Computer Operating Properly (COP) Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2

5.3.2 Illegal Opcode Detect (ILOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2

5.3.3 Illegal Address Detect (ILAD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3

5.4 Interrupts & Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3

5.4.1 RESET/PTC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

5.4.2 External Interrupt Request (IRQ) Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

Freescale Semiconductor v

5.4.2.1 Pin Configuration Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

5.4.2.2 Edge and Level Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5

5.4.3 Interrupt Vectors, Sources, and Local Masks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5

5.5 Low-Voltage Detect (LVD) System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10

5.5.1 Power-On Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10

5.5.2 LVD Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10

5.5.3 LVD Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10

5.5.4 Low-Voltage Warning (LVW) Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10

5.6 Peripheral Clock Gating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11

5.7 Reset, Interrupt, and System Control Registers and Control Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11

5.7.1 Interrupt Pin Request Status and Control Register (IRQSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11

5.7.2 System Reset Status Register (SRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12

5.7.3 System Options 1 Register (SOPT1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-14

5.7.4 System Options 2 Register (SOPT2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15

5.7.5 System Options Register 3 (SOPT3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-16

5.7.6 System Device Identification Register (SDIDH, SDIDL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-16

5.7.7 System Power Management Status and Control 1 Register (SPMSC1) . . . . . . . . . . . 5-17

5.7.8 System Power Management Status and Control 2 Register (SPMSC2) . . . . . . . . . . . 5-18

5.7.9 System Power Management Status and Control 3 Register (SPMSC3) . . . . . . . . . . . 5-19

5.7.10 System Clock Gating Control 1 Register (SCGC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-21

5.7.11 System Clock Gating Control 2 Register (SCGC2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-22

5.7.12 System Clock Gating Control 3 Register (SCGC3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-23

5.7.13 System Clock Gating Control 4 Register (SCGC4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-23

5.7.14 SIM Internal Peripheral Select Register (SIMIPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-24

Chapter 6

Multipurpose Clock Generator (MCG)

6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1

6.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2

6.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4

6.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4

6.3 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4

6.3.1 MCG Control Register 1 (MCGC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4

6.3.2 MCG Control Register 2 (MCGC2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6

6.3.3 MCG Trim Register (MCGTRM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7

6.3.4 MCG Status and Control Register (MCGSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-8

6.3.5 MCG Control Register 3 (MCGC3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9

6.3.6 MCG Control Register 4 (MCGC4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-10

6.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-11

6.4.1 MCG Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-11

6.4.2 MCG Mode State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-13

6.4.3 Mode Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14

6.4.4 Bus Frequency Divider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15

6.4.5 Low Power Bit Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15

6.4.6 Internal Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

vi Freescale Semiconductor

6.4.7 External Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15

6.4.8 Fixed Frequency Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

6.5 Initialization / Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

6.5.1 MCG Module Initialization Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

6.5.1.1 Initializing the MCG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

6.5.2 Using a 32.768 kHz Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-18

6.5.3 MCG Mode Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-18

6.5.3.1 Example 1: Moving from FEI to PEE Mode: External Crystal = 8 MHz, Bus Fre-

quency = 16 MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19

6.5.3.2 Example 2: Moving from PEE to BLPI Mode: Bus Frequency =16 kHz . . . . 6-23

6.5.3.3 Example 3: Moving from BLPI to FEE Mode: External Crystal = 8 MHz, Bus Fre-

quency = 16 MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-26

6.5.4 Calibrating the Internal Reference Clock (IRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-27

6.5.4.1 Example 4: Internal Reference Clock Trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-28

Chapter 7

ColdFire Core

7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1

7.1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1

7.2 Memory Map/Register Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2

7.2.1 Data Registers (D0–D7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3

7.2.2 Address Registers (A0–A6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-4

7.2.3 Supervisor/User Stack Pointers (A7 and OTHER_A7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-4

7.2.4 Condition Code Register (CCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-5

7.2.5 Program Counter (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6

7.2.6 Vector Base Register (VBR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6

7.2.7 CPU Configuration Register (CPUCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7

7.2.8 Status Register (SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8

7.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9

7.3.1 Instruction Set Architecture (ISA_C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9

7.3.2 Exception Processing Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10

7.3.2.1 Exception Stack Frame Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-12

7.3.3 Processor Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14

7.3.3.1 Access Error Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14

7.3.3.2 Address Error Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14

7.3.3.3 Illegal Instruction Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-15

7.3.3.4 Privilege Violation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16

7.3.3.5 Trace Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16

7.3.3.6 Unimplemented Line-A Opcode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

7.3.3.7 Unimplemented Line-F Opcode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

7.3.3.8 Debug Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

7.3.3.9 RTE and Format Error Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

7.3.3.10 TRAP Instruction Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

7.3.3.11 Unsupported Instruction Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

7.3.3.12 Interrupt Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

Freescale Semiconductor vii

7.3.3.13 Fault-on-Fault Halt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

7.3.3.14 Reset Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-19

7.3.4 Instruction Execution Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-22

7.3.4.1 Timing Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-22

7.3.4.2 MOVE Instruction Execution Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-23

7.3.4.3 Standard One Operand Instruction Execution Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-24

7.3.4.4 Standard Two Operand Instruction Execution Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-25

7.3.4.5 Miscellaneous Instruction Execution Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-26

7.3.4.6 Branch Instruction Execution Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-27

Chapter 8

Interrupt Controller (CF1_INTC)

8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1

8.1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2

8.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8

8.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9

8.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9

8.3 Memory Map/Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9

8.3.1 Interrupt OR Mask Register (INTC_ORMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10

8.3.2 Force Interrupt Register (INTC_FRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-11

8.3.3 INTC Programmable Level 6, Priority {7,6} Registers (INTC_PL6P{7,6}) . . . . . . . 8-12

8.3.4 INTC Wakeup Control Register (INTC_WCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-13

8.3.5 INTC Set Interrupt Force Register (INTC_SFRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-14

8.3.6 INTC Clear Interrupt Force Register (INTC_CFRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-15

8.3.7 INTC Software and Level-nIACK Registers (n= 1,2,3,...,7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-16

8.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17

8.4.1 Handling of Non-Maskable Level 7 Interrupt Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17

8.5 Initialization Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17

8.6 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17

8.6.1 Emulation of the HCS08’s 1-Level IRQ Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17

8.6.2 Using INTC_PL6P{7,6} Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-18

8.6.3 More on Software IACKs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-19

Chapter 9

Parallel Input/Output Control

9.1 Overview of MCF51CN128 I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1

9.1.1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1

9.1.2 Ports Implemented via Rapid GPIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1

9.1.3 Keyboard Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

9.1.4 Port Mux Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

9.1.5 Special Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

9.1.5.1 Pull-Up Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

9.1.5.2 Port J . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3

9.1.5.3 RESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

viii Freescale Semiconductor

9.2 Pin Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4

9.2.1 Pin Controls Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4

9.2.2 Pin Controls Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4

9.2.2.1 Port x Pull Enable Register (PTxPE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5

9.2.2.2 Port x Slew Rate Enable Register (PTxSE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6

9.2.2.3 Port x Drive Strength Selection Register (PTxDS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6

9.2.2.4 Port x Input Filter Enable Register (PTxIFE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7

9.3 Standard GPIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7

9.3.1 GPIO Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7

9.3.2 GPIO Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-8

9.3.2.1 Port x Data Register (PTxD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9

9.3.2.2 Port x Data Direction Register (PTxDD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9

9.4 V1 ColdFire Rapid GPIO Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

9.5 Keyboard Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

9.5.1 Keyboard Functional Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

9.5.1.1 Edge Only Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

9.5.1.2 Edge and Level Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

9.5.1.3 Pull-up/Pull-down Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

9.5.1.4 Keyboard Interrupt Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

9.5.2 Keyboard Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

9.5.2.1 KBIx Interrupt Status and Control Register (KBIxSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12

9.5.2.2 KBIx Interrupt Pin Select Register (KBIxPE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12

9.5.2.3 KBIx Interrupt Edge Select Register (KBIxES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13

9.6 Pin Behavior in Stop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13

Chapter 10

Rapid GPIO (RGPIO)

10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1

10.1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1

10.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2

10.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3

10.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3

10.2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3

10.2.2 Detailed Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3

10.3 Memory Map/Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4

10.3.1 RGPIO Data Direction (RGPIO_DIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5

10.3.2 RGPIO Data (RGPIO_DATA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5

10.3.3 RGPIO Pin Enable (RGPIO_ENB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6

10.3.4 RGPIO Clear Data (RGPIO_CLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6

10.3.5 RGPIO Set Data (RGPIO_SET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-7

10.3.6 RGPIO Toggle Data (RGPIO_TOG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-7

10.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-8

10.5 Initialization Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-8

10.6 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-8

10.6.1 Application 1: Simple Square-Wave Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9

MCF51CN128 Reference Manual, Rev. 6

Freescale Semiconductor ix

10.6.2 Application 2: 16-bit Message Transmission using SPI Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9

Chapter 11

Mini-FlexBus

11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1

11.1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1

11.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

11.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

11.2 External Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

11.2.1 Address and Data Buses (FB_A[19:0], FB_D[7:0], FB_AD[:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

11.2.1 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

11.2.2 Chip Selects (FB_CS[1:0]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

11.2.3 Output Enable (FB_OE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

11.2.4 Read/Write (FB_R/W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

11.2.5 Address Latch Enable (FB_ALE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

11.3 Memory Map/Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

11.3.1 Chip-Select Address Registers (CSAR0 – CSAR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4

11.3.2 Chip-Select Mask Registers (CSMR0 – CSMR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4

11.3.3 Chip-Select Control Registers (CSCR0 – CSCR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5

11.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

11.4.1 Chip-Select Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

11.4.1.1 General Chip-Select Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

11.4.1.2 8- and 16-Bit Port Sizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

11.4.2 Data Transfer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8

11.4.3 Data Byte Alignment and Physical Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8

11.4.4 Address/Data Bus Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9

11.4.5 Bus Cycle Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9

11.4.5.1 Data Transfer Cycle States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

11.4.6 Mini-FlexBus Timing Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

11.4.6.1 Basic Read Bus Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

11.4.6.2 Basic Write Bus Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12

11.4.6.3 Bus Cycle Sizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-13

11.4.6.4 Timing Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16

11.4.7 Bus Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-21

Chapter 12

Real-Time Counter (RTC)

12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1

12.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

12.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

12.1.2.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

12.1.2.2 Stop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

12.1.2.3 Active Background Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

12.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3

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xFreescale Semiconductor

12.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3

12.3 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3

12.3.1 RTC Status and Control Register (RTCSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4

12.3.2 RTC Counter Register (RTCCNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5

12.3.3 RTC Modulo Register (RTCMOD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5

12.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5

12.4.1 RTC Operation Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-6

12.5 Initialization/Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-7

Chapter 13

Serial Communication Interface (SCI)

13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1

13.1.1 Module Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1

13.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-3

13.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-3

13.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-4

13.2 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-6

13.2.1 SCI Baud Rate Registers (SCIxBDH, SCIxBDL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-6

13.2.2 SCI Control Register 1 (SCIxC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-7

13.2.3 SCI Control Register 2 (SCIxC2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-8

13.2.4 SCI Status Register 1 (SCIxS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-9

13.2.5 SCI Status Register 2 (SCIxS2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-11

13.2.6 SCI Control Register 3 (SCIxC3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-12

13.2.7 SCI Data Register (SCIxD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-13

13.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-13

13.3.1 Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-13

13.3.2 Transmitter Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-14

13.3.2.1 Send Break and Queued Idle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-15

13.3.3 Receiver Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-15

13.3.3.1 Data Sampling Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-16

13.3.3.2 Receiver Wakeup Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-16

13.3.4 Interrupts and Status Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-17

13.3.5 Additional SCI Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-18

13.3.5.1 8- and 9-Bit Data Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-18

13.3.5.2 Stop Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-19

13.3.5.3 Loop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-19

13.3.5.4 Single-Wire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-19

Chapter 14

Serial Peripheral Interface (SPI)

14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1

14.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2

14.1.2 Block Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2

14.1.2.1 SPI System Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2