CP3BT26G18NEPX/NOPB National Semiconductor, CP3BT26G18NEPX/NOPB Datasheet - Page 2

• Manufacturer Part Number: CP3BT26G18NEPX/NOPB
• Manufacturer: National Semiconductor

Specifications of CP3BT26G18NEPX/NOPB

• Operating Temperature (min): -40C
• Operating Temperature (max): 85C
• Operating Temperature Classification: Industrial
• Mounting: Surface Mount
• Pin Count: 128
• Package Type: LQFP
• Lead Free Status / RoHS Status: Compliant

www.national.com
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Device Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
CPU Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
System Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . 29
7.1
7.2
7.3
Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
11.8
11.9
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
Multi-Input Wake-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
13.1
13.2
Input/Output Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
14.1
14.2
Bluetooth Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
15.8
CR16C CPU Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Input/Output Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Bus Interface Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Interrupt Control Unit (ICU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Multi-Input Wake-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Bluetooth LLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
CAN Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Quad UART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Advanced Audio interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
CVSD/PCM Conversion Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
12-bit Analog to Digital Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Random Number Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Microwire/SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Versatile Timer Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Serial Debug Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Development Support. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
General-Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Dedicated Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Processor Status Register (PSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Configuration Register (CFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Instruction Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Operating Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bus Interface Unit (BIU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Bus Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
BIU Control Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Wait and Hold States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Module Configuration Register (MCFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Module Status Register (MSTAT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Software Reset Register (SWRESET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Flash Memory Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Flash Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Flash Memory Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Information Block Words . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Flash Memory Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Channel Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Transfer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Software DMA Request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
DMA Controller Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Non-Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Interrupt Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Maskable Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Nested Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
External Crystal Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Main Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Slow Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
PLL Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
System Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Auxiliary Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Clock and Reset Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Active Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Power Save Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Halt Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Hardware Clock Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Power Management Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Switching Between Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Multi-Input Wake-Up Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Programming Procedures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Port Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Open-Drain Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
RF Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
LMX5251 Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
LMX5252 Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Bluetooth Sleep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Bluetooth Global Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Bluetooth Sequencer RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Bluetooth Shared Data RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Table of Contents
2
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
31.0
32.0
33.0
12-Bit Analog to Digital Converter . . . . . . . . . . . . . . 81
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
Random Number Generator (RNG). . . . . . . . . . . . . . 90
17.1
17.2
USB Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
18.1
18.2
18.3
18.4
CAN Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
19.1
19.2
19.3
19.4
19.5
19.6
19.7
19.8
19.9
19.10
19.11
19.12
Advanced Audio Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
20.6
20.7
CVSD/PCM Conversion Module . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.1
21.2
21.3
21.4
21.5
21.6
21.7
21.8
21.9
UART Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
22.1
22.2
22.3
22.4
Microwire/SPI Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
23.1
23.2
23.3
23.4
23.5
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
24.1
24.2
24.3
24.4
Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . 194
25.1
25.2
25.3
25.4
25.5
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
26.1
26.2
26.3
26.4
26.5
Versatile Timer Unit (VTU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
27.1
27.2
Register Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Register Bit Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
30.1
30.2
30.3
30.4
30.5
30.6
30.7
30.8
30.9
30.10
30.11
30.12
30.13
30.14
30.15
30.16
Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
31.1
31.2
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Physical Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Touchscreen Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
ADC Operation in Power-Saving Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Freeze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
ADC Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Freeze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Random Number Generator Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Functional States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Endpoint Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
USB Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Transceiver Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Basic CAN Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Message Transfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Acceptance Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Receive Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Transmit Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Time Stamp Counter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
CAN Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
System Start-Up and Multi-Input Wake-Up. . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Usage Hint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Audio Interface Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Audio Interface Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Bit Clock Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Frame Clock Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Audio Interface Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Communication Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Audio Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
PCM Conversions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
CVSD Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
PCM to CVSD Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
CVSD to PCM Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Interrupt Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
DMA Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Freeze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
CVSD/PCM Converter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
UART Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
UART Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Baud Rate Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Microwire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Master Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Slave Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Interrupt Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Microwire Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
ACB Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
ACB Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
ACCESS.bus Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Usage Hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
TWM Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Timer T0 Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Watchdog Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
TWM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Watchdog Programming Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Timer Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Timer Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Timer Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Timer I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Timer Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
VTU Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
VTU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
USB Transceiver Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . 247
ADC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Flash Memory On-Chip Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Output Signal Levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Clock and Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
UART Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
I/O Port Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Advanced Audio Interface (AAI) Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Microwire/SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
ACCESS.bus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
USB Port AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Multi-Function Timer (MFT) Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Versatile Timing Unit (VTU) Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
External Bus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
LQFP-128 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
LQFP-144 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274