cp3bt13 National Semiconductor Corporation, cp3bt13 Datasheet - Page 2

• Manufacturer Part Number: cp3bt13
• Description: Cp3bt13 Reprogrammable Connectivity Processor With Bluetooth-r And Can Interfaces
• Manufacturer: National Semiconductor Corporation

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
Device Pinouts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.1
CPU Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
System Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.1
7.2
Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
11.8
11.9
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
Multi-Input Wake-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
13.1
13.2
Input/Output Ports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
14.1
14.2
Bluetooth Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
15.1
15.2
CR16C CPU Core. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Input/Output Ports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Bus Interface Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Interrupt Control Unit (ICU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Bluetooth LLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Multi-Input Wake-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Triple Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Versatile Timer Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
UART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Microwire/SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
CAN Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Advanced Audio interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
CVSD/PCM Conversion Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Serial Debug Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Development Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Pin DescriptionS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
General-Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Dedicated Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Processor Status Register (PSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Configuration Register (CFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Operating Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Bus Interface Unit (BIU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Bus Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
BIU Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Wait and Hold States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Module Configuration Register (MCFG) . . . . . . . . . . . . 31
Module Status Register (MSTAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Flash Memory Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Flash Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Flash Memory Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Information Block Words. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Flash Memory Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Channel Assignment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Transfer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Software DMA Request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
DMA Controller Register Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Non-Maskable Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Interrupt Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Maskable Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Nested Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
External Crystal Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Main Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Slow Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
PLL Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
System Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Auxiliary Clocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Clock and Reset Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Active Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Power Save Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Halt Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Hardware Clock Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Power Management Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Switching Between Power Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Multi-Input Wake-Up Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Programming Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Port Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Open-Drain Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
RF Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
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
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
15.8
CAN Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16.8
16.9
16.10 CAN Controller Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
16.11 System Start-Up and Multi-Input Wake-Up . . . . . . . . . 106
16.12 Usage Hint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Advanced Audio Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
17.7
CVSD/PCM Conversion Module . . . . . . . . . . . . . . . 124
18.1
18.2
18.3
18.4
18.5
18.6
18.7
18.8
18.9
UART Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
19.1
19.2
19.3
19.4
Microwire/SPI Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
21.1
21.2
21.3
21.4
Timing and Watchdog Module . . . . . . . . . . . . . . . . 158
22.1
22.2
22.3
22.4
22.5
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
23.1
23.2
23.3
23.4
23.5
Versatile Timer Unit (VTU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
24.1
24.2
Register Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Register Bit Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1
27.2
27.3
27.4
27.5
27.6
27.7
27.8
27.9
27.10 ACCESS.bus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
27.11 Multi-Function Timer (MFT) Timing . . . . . . . . . . . . . . . 219
27.12 Versatile Timing Unit (VTU) Timing . . . . . . . . . . . . . . . 220
27.13 External Bus Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Physical Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
LMX5251 Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
LMX5252 Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Bluetooth Sleep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Bluetooth Global Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Bluetooth Sequencer RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Bluetooth Shared Data RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Basic CAN Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Message Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Acceptance Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Receive Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Transmit Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Time Stamp Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Memory Organization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Audio Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Audio Interface Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Bit Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Frame Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Audio Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Communication Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Audio Interface Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
PCM Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
CVSD Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
PCM to CVSD Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
CVSD to PCM Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Interrupt Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
DMA Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Freeze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
CVSD/PCM Converter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
UART Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
UART Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Baud Rate Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Microwire Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Interrupt Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Microwire Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
ACB Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
ACB Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
ACCESS.bus Interface Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Usage Hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
TWM Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Timer T0 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Watchdog Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
TWM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Watchdog Programming Procedure. . . . . . . . . . . . . . . 161
Timer Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Timer Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Timer Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Timer I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Timer Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
VTU Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
VTU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Flash Memory On-Chip Programming . . . . . . . . . . . . . 204
Output Signal Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Clock and Reset Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
UART Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
I/O Port Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Advanced Audio Interface (AAI) Timing. . . . . . . . . . . . 209
Microwire/SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211