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MCF51MM256VML

器件型号:MCF51MM256VML
器件类别:半导体    嵌入式处理器和控制器   
厂商名称:NXP
厂商官网:https://www.nxp.com
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器件描述

32-bit Microcontrollers - MCU 32BIT 256K FLASH

参数

产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
NXP
产品种类:
Product Category:
32-bit Microcontrollers - MCU
RoHS:YES
安装风格:
Mounting Style:
SMD/SMT
封装 / 箱体:
Package / Case:
MAPBGA-104
系列:
Series:
MCF51MM
Core:ColdFire V1
Data Bus Width:32 bit
Maximum Clock Frequency:50.33 MHz
Program Memory Size:256 kB
Data RAM Size:32 kB
ADC Resolution:16 bit
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
1.8 V to 3.6 V
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 105 C
接口类型:
Interface Type:
Mini FlexBus, SCI, SPI
封装:
Packaging:
Tray
Program Memory Type:Flash
商标:
Brand:
NXP / Freescale
Data RAM Type:SRAM
Moisture Sensitive:Yes
产品类型:
Product Type:
32-bit Microcontrollers - MCU
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
240
子类别:
Subcategory:
Microcontrollers - MCU
商标名:
Tradename:
ColdFire
单位重量:
Unit Weight:
0.009009 oz

MCF51MM256VML器件文档内容

Freescale Semiconductor                                                                     Document Number: MCF51MM256

Data Sheet: Technical Data                                                                                                    Rev. 5, 07/2012

An Energy-Efficient Solution from Freescale

MCF51MM256/128

The MCF51MM256 series devices are members of the

low-cost, low-power, high-performance ColdFire V1 family of

32-bit microcontrollers (MCUs) designed for handheld metering               80-LQFP         81-BGA               100-LQFP      104-BGA

devices.                                                                    12mm x 12mm     10mm x 10mm          14mm x 14mm   10mm x 10mm

Not all features are available in all devices or packages; see

Table 1 for a comparison of features by device.

32-Bit ColdFire V1 Central Processor Unit (CPU)                                2.0. Allows control, bulk, interrupt and isochronous transfers.

                                                                            •  SCIx — Two serial communications interfaces with optional 13-bit

•  Up to 50.33 MHz ColdFire CPU above 2.4 V and 40 MHz CPU                     break; option to connect Rx input to PRACMP output on SCI1 and

   above 2.1V and 20 MHz CPU above 1.8 V across temperature                    SCI2; High current drive on Tx on SCI1 and SCI2; wake-up from

   range of -40°C to 105°C.                                                    stop3 on Rx edge.

•  ColdFire Instruction Set Revision C (ISA_C).                             •  SPI1 — Serial peripheral interface with 32-bit FIFO buffer; 16-bit or

•  32-bit multiply and accumulate (MAC) supports signed or                     8-bit data transfers; full-duplex or single-wire bidirectional;

   unsigned integer or signed fractional inputs.                               double-buffered transmit and receive; master or slave mode;

On-Chip Memory                                                                 MSB-first or LSB-first shifting.

•  256 K Flash comprised of two independent 128 K flash arrays;             •  SPI2 — Serial peripheral interface with full-duplex or single-wire

   read/program/erase over full operating voltage and temperature;             bidirectional; Double-buffered transmit and receive; Master or Slave

   allows interrupt processing while programming.                              mode; MSB-first or LSB-first shifting.

•  32 KB System Random-access memory (RAM).                                 •  IIC — Up to 100 kbps with maximum bus loading; Multi-master

•  Security circuitry to prevent unauthorized access to RAM and                operation; Programmable slave address; Interrupt driven

   Flash contents.                                                             byte-by-byte data transfer; supports broadcast mode and 11-bit

Power-Saving Modes                                                             addressing.

•  Two ultra-low power stop modes. Peripheral clock enable register         •  CMT — Carrier Modulator timer for remote control communications.

   can disable clocks to unused modules to reduce currents.                    Carrier generator, modulator and driver for dedicated infrared out

•  Time of Day (TOD) — Ultra low-power 1/4 sec counter with up to              (IRO). Can be used as an output compare timer.

   64 sec timeout.                                                          •  TPMx — Two 4-channel Timer/PWM Module; Selectable input

•  Ultra-low power external oscillator that can be used in stop modes to       capture, output compare, or buffered edge- or center-aligned PWM

   provide accurate clock source to the TOD. 6 µs typical wake up              on each channel; external clock input/pulse accumulator.

   time from stop3 mode.                                                    •  Mini-FlexBus — Multi-function external bus interface with user

Clock Source Options                                                           programmable chip selects and the option to multiplex address and

                                                                               data lines.

•  Oscillator (XOSC1) — Loop-control Pierce oscillator; 32.768 kHz          •  PRACMP — Analog comparator with selectable interrupt; compare

   crystal                                                                     option to programmable internal reference voltage; operation in

   or ceramic resonator dedicated for TOD operation.                           stop3.

•  Oscillator (XOSC2) for high frequency crystal input for MCG              Measurement Engine

   reference to be used for system clock and USB operations.                •  ADC16 — 16-bit successive approximation ADC with up to 4

•  Multipurpose Clock Generator (MCG) — PLL and FLL; precision                 dedicated differential channels and 8 single-ended channels; range

   trimming of internal reference allows 0.2% resolution and typical           compare function; 1.7 mV/×C temperature sensor; internal bandgap

   +0.5%                                                                       reference channel; operation in stop3; fully functional from 3.6 V to

   to -1% deviation over temperature and voltage; supports CPU                 1.8 V, Configurable hardware trigger for 8 Channel select and result

   frequencies from 4 kHz to 50 MHz.                                           registers.

System Protection                                                           •  PDB — Programmable delay block with 16-bit counter and modulus

•  Watchdog computer operating properly (COP) reset with option to             and prescale to set reference clock to bus divided by 1 to bus divided

   run from dedicated 1 kHz internal clock source or bus clock.                by 2048; 8 trigger outputs for ADC module provides periodic

•  Low-voltage detection with reset or interrupt; selectable trip points;      coordination of ADC sampling sequence with sequence completion

   separate low voltage warning with optional interrupt; selectable            interrupt; Back-to-Back mode and Timed mode.

   trip points.                                                             •  DAC — 12-bit resolution DAC; configurable settling time.

•  Illegal opcode and illegal address detection with reset.                 •  OPAMPx — 2 flexible operational amplifiers configurable for general

•  Flash block protection for each array to prevent accidental write /         operations; Low offset and temperature drift.

   erasure.                                                                 •  TRIAMPx — 2 trans-impedance amplifiers dedicated for converting

•  Hardware CRC to support fast cyclic redundancy checks.                      current inputs into voltages.

Development Support                                                         Input/Output

•  Integrated ColdFire DEBUG_Rev_B+ interface with single wire              •  Up to 68 GPIOs and 1 output-only pin.

   BDM connection supports same electrical interface used by the            •  Voltage Reference output (VREFO).

   S08 family debug modules.                                                •  Dedicated infrared output pin (IRO)with high current sink capability.

•  Real-time debug with 6 hardware breakpoints (4 PC, 1 address             •  Up to 16 KBI pins with selectable polarity.

   and 1 data).                                                             •  Up to 16 pins of rapid general purpose I/O

•  On-chip trace buffer provides programmable start/stop                       (RGPIO).

   recording conditions.

Peripherals

•  USB — Dual-role USB On-The-Go (OTG) device, supports USB in

   either device, host or OTG configuration. On-chip transceiver and 3.3V

   regulator help save system cost, fully compliant with USB Specification

© Freescale Semiconductor, Inc., 2009-2012. All rights reserved.
                                      Table of                                                            Contents

1  Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .        . .3   Figure  15.SPI Master Timing (CPHA = 0) . . . . . .    .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            44

2  Pinouts and Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                     . .8   Figure  16.SPI Master Timing (CPHA = 1) . . . . . .    .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            44

   2.1   104-Pin MAPBGA  ...........................                                               . .8   Figure  17.SPI Slave Timing (CPHA = 0) . . . . . . .   .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            45

   2.2   100-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                . .9   Figure  18.SPI Slave Timing (CPHA = 1) . . . . . . .   .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            45

   2.3   81-Pin MAPBGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                   .10    Figure  19.Typical VREF Output vs. Temperature .       .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            48

   2.4   80-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .               .11    Figure  20.Typical VREF Output vs. VDD. . . . . . . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      .  .            48

   2.5   Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                 .12    List of Tables

3  Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                .17

   3.1   Parameter Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                    .17    Table  1.  MCF51MM256/128 Features by MCU and Package                                    .. 3

   3.2   Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          .17    Table  2.  MCF51MM256/128 Functional Units . . . . . . . . . . . . . . .                              6

   3.3   Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                     .18    Table  3.  Package Pin Assignments    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

   3.4   ESD Protection Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . .                         .20    Table  4.  Parameter Classifications  ......................                                          17

   3.5   DC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                  .21    Table  5.  Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          18

   3.6   Supply Current Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . .                        .23    Table  6.  Thermal Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                     19

   3.7   PRACMP Electrical Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . .                            .26    Table  7.  ESD and Latch-up Test Conditions . . . . . . . . . . . . . . .                             20

   3.8   12-Bit DAC Electrical Parameters . . . . . . . . . . . . . . . .                          .26    Table  8.  ESD and Latch-Up Protection Characteristics. . . . . . .                                   20

   3.9   ADC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                   .28    Table  9.  DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                  21

   3.10  MCG and External Oscillator (XOSC) Characteristics                                        .35    Table  10.Supply Current Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

   3.11  Mini-FlexBus Timing Specifications . . . . . . . . . . . . . .                            .38    Table  11.Typical Stop Mode Adders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

   3.12  AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                  .39    Table  12.PRACMP Electrical Specifications  ...............                                           26

   3.13  SPI Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                 .43    Table  13.DAC 12LV Operating Requirements . . . . . . . . . . . . . . 26

   3.14  Flash Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                  .45    Table  14.DAC 12-Bit Operating Behaviors . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

   3.15  USB Electricals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .               .46    Table  15.16-bit ADC Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . 28

   3.16  VREF Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . .                        .47    Table  16.16-bit SAR ADC Characteristics full operating range

   3.17  TRIAMP Electrical Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          .49               (VREFH = VDDA > 1.8, VREFL = VSSA  8 Hz, -40 oC to

   3.18  OPAMP Electrical Parameters  ..................                                           .50               85 oC)  .....................................                                              30

4  Ordering Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .               .51    Table  17.16-bit SAR ADC Characteristics full operating range

   4.1   Part Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                .51               (VREFH = VDDA  2.7 V, VREFL = VSSA, fADACK  4 MHz,

   4.2   Package Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                   .52               ADHSC=1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

   4.3   Mechanical Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                     .52    Table  18.MCG (Temperature Range = –40 oC to 105 oC Ambient)

5  Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .            .53               . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

List of Figures                                                                                           Table  19.XOSC Specifications (Temperature Range = –40 oC to

                                                                                                                     105 oC Ambient) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figure 1. MCF51MM256/128 Block Diagram . . . . . . . .                   .  .  .  .  .       .  .  .  6   Table  20.Mini-FlexBus AC Timing Specifications . . . . . . . . . . . . 38

Figure 2. 104-Pin MAPBGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .       .  .  .  .  .       .  .  .  8   Table  21.Control Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figure 3. 100-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   .  .  .  .  .       .  .  .  9   Table  22.TPM Input Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Figure 4. 81-Pin MAPBGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      .  .  .  .  .       .  .     10  Table  23.SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figure 5. 80-Pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  .  .  .  .  .       .  .     11  Table  24.Flash Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Figure 6. Stop IDD versus Temperature. . . . . . . . . . . .             .  .  .  .  .       .  .     25  Table  25.Internal USB 3.3 V Voltage Regulator Characteristics                                        46

Figure 7. Offset at Half Scale vs Temperature . . . . . . .              .  .  .  .  .       .  .     28  Table  26.VREF Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figure 8. ADC Input Impedance Equivalency Diagram                        .  .  .  .  .       .  .     30  Table  27.VREF Limited Range Operating Behaviors . . . . . . . . . 47

Figure 9. Mini-FlexBus Read Timing . . . . . . . . . . . . . .           .  .  .  .  .       .  .     39  Table  28.TRIAMP Electrical Characteristics 1.8-3.6 V, -40°C~105°C

Figure 10.Mini-FlexBus Write Timing   .............                      .  .  .  .  .       .  .     39             . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Figure 11.Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   .  .  .  .  .       .  .     41  Table  29.OPAMP Characteristics 1.8-3.6 V . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Figure 12.IRQ/KBIPx Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .       .  .  .  .  .       .  .     41  Table  30.Orderable Part Number Summary. . . . . . . . . . . . . . . . 51

Figure 13.Timer External Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . .       .  .  .  .  .       .  .     42  Table  31.Package Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Figure 14.Timer Input Capture Pulse   .............                      .  .  .  .  .       .  .     42  Table  32.Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

                                                                            MCF51MM256/128, Rev. 5

2                                                                                                                                               Freescale Semiconductor
                                                                                                                                        Features

1      Features

The following table provides a cross-comparison of the features of the MCF51MM256/128 according                                                to

package.

                             Table 1. MCF51MM256/128 Features by MCU and Package

                          Feature                                MCF51MM256                                                   MCF51MM128

FLASH Size (bytes)                                                                  262144                                         131072

RAM Size (bytes)                                                                    32K                                            32K

Pin Quantity                                                104  100                        81            80                  81           80

Programmable Analog Comparator (PRACMP)                     yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Debug Module (DBG)                                          yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Multipurpose Clock Generator (MCG)                          yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Inter-Integrated Communication (IIC)                        yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Interrupt Request Pin (IRQ)                                 yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Keyboard Interrupt (KBI)                                    16   16                         16            16                  16           16

Digital General Purpose I/O1                                69   65                         48            47                  48           47

Dedicated Analog Input Pins                                 14   14                         14            14                  14           14

Power and Ground Pins                                       8    8                          8             8                   8            8

Time Of Day (TOD)                                           yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Serial Communications (SCI1)                                yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Serial Communications (SCI2)                                yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Serial Peripheral Interface (SPI1(FIFO))                    yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Serial Peripheral Interface(SPI2)                           yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Carrier Modulator Timer Pin (IRO)                           yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

TPM Input Clock Pin (TPMCLK)                                yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

TPM1 Channels                                               4    4                          4             4                   4            4

TPM2 Channels                                               4    4                          4             4                   4            4

XOSC1                                                       yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

XOSC2                                                       yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

USB On-the-Go                                               yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Mini-FlexBus                                                yes  yes                        DATA2  DATA2       DATA2               DATA2

Rapid GPIO                                                  16   16                         9             9                   9            9

                                                            MEASUREMENT ENGINE

Programmable Delay Block (PDB)                              yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

16-Bit SAR ADC Differential Channels3                       4    4                          4             4                   4            4

16-Bit SAR ADC Single-Ended Channels                        8    8                          8             8                   8            8

DAC Ouput Pin (DACO)                                        yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Voltage Reference Output Pin (VREFO)                        yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

General Purpose Operational Amplifier (OPAMP)               yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

Trans-Impedance Amplifier (TRIAMP)                          yes  yes                        yes           yes                 yes       yes

1  Port I/O count does not include BLMS, BKGD and IRQ. BLMS and BKGD are Output only, IRQ is input only.

2  The 80/81 pin packages contain the Mini-FlexBus data pins to support an 8-bit data bus interface to external peripherals.

3  Each differential channel is comprised of 2 pin inputs.

                                                            MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                                        3
                                      VDDA/VSSA                       COCOx

                                      VREFH/VREFL                     HWTS[H:A]             PDB

                                      VREFO                 AD[11:4]                  HWTS[H:A]

   DADP/M [3:0]                       ADC16          DADP/M[3:0]                      Dtrig                          PTA7/INP1+

                                                                                                                     PTA6

                                      VDDA/VSSA                                                              Port A  PTA5

                                      VREFH/VREFL                                     ACMPO                          PTA4/INP0+

                                                                      Dtrig                                          PTA3/KBI1P2/FB_D6/ADP5

                                      VREFO                                                                          PTA2/KBI1P1/RX1/ADP4

          DACO                        DACO                                                                           PTA1/KBI1P0/TX1/FB_D1

                                                                              PRACMP                                 PTA0/FB_D2/SS1

   VDDA/VSSA                                                                                                         PTB7/KBI1P4/RGPIOP1/FB_AD0

                                                             INP0-                                                   PTB6/KBI1P3/RGPIOP0/FB_AD17

   VREFH/VREFL                                               INP0+                                 ACMPO             PTB5/XTAL2

          OUT0                        OPAMP1                 OUT0                                            Port B  PTB4/EXTAL2

          INP0–                                                                                    RX1               PTB3/XTAL1

                                                                              SCI1                  TX1              PTB2/EXTAL1

                                                             INP1-                                                   PTB1/BLMS

          OUT1                                               INP1+                                                   PTB0

          INP1–                       OPAMP2                 OUT1                                                    PTC7/KBI2P2/CLKOUT/ADP11

                                                                              SCI2                  RX2              PTC6/KBI2P1/PRACMPO/ADP10

                                                             VINP0                                  TX2      Port C  PTC5/KBI2P0/CMPP1/ADP9

   TRIOUT0                                                   VINN0                                                   PTC4/KBI1P7/CMPP0/ADP8

   VINN0/VINP0                        TRIAMP1               TRIOUT0                                                  PTC3/KBI1P6/SS2/ADP7

                                                                                                                     PTC2/KBI1P5/SPSCK2/ADP6

                                                             VINP1                                  SDA              PTC1/MISO2/FB_D0/FB_AD1

   TRIOUT1                                                   VINN1            IIC                   SCL              PTC0/MOSI2/FB_OE_b/FB_CS0

                                      TRIAMP2                                                                        PTD7/USB_PULLUP(D+)/RX1

   VINN1/VINP1                                              TRIOUT1                                                  PTD6/USB_ALTCLK/TX1

                                                                              KBI1 &         KBI1P[7:0]      Port D  PTD5/SCL/RGPIOP11/TPM1CH3

                                      VREF                                    KBI2           KBI2P[7:0]              PTD4/SDA/RGPIOP10/TPM1CH2

   VREFO                                                                                                             PTD3/USB_PULLUP(D+)/RGPIOP9/

                                                                                                                     TPM1CH1

                                                                                                                     PTD2/USB_ALTCLK/RGPIOP8/

          IRO                                                IRO                            TPM1CH [3:0]             TPM1CH0

                                      CMT                                                       TPMCLK               PTE7/USB_VBUSVLD/TPM2CH3

                 Hardware CRC                                                 TPM1 (4-Ch)                            PTE6/FB_RW_b/USB_SESSEND/RX2

                                                                                                             Port E  PTE5/FB_D7/USB_SESSVLD/TX2

                                                                                                                     PTE3/KBI2P6/FB_AD8

                 BDM       DBG                                                              TPM2CH [3:0]             PTE2/KBI2P5/RGPIOP14/FB_AD7

                                                                              TPM2 (4-Ch) TPMCLK                     PTE1/KBI2P4/RGPIOP13/FB_AD6

                                                                                                                     PTE0/KBI2P3/FB_ALE/FB_CS1

                 BKGD/MS   INTC                      RGPIO[15:8]                                                     PTF7/MISO1

PTD0/BKGD/MS                          RGPIO                                                                          PTF6/MOSI1

                                                             Port A:                  MCG                    Port F  PTF5/KBI2P7/FB_D3/FB_AD9

                                                     RGPIO[7:0]                    REF CLK   IRCLK                   PTF4/SDA/FB_D4/FB_AD10

                                                                                                                     PTF3/SCL/FB_D5/FB_AD11

                 V1 ColdFire Core                                                                                    PTF2/TX2/USB_DM_DOWN/TPM2CH0

                                                                                                    control          PTF1/RX2/USB_DP_DOWN/TPM2CH1

                 with MAC             SPI1           MOSI1 SS1                        Clock Check                    PTF0/USB_ID/TPM2CH2

                                                     MISO1   SPSCK1                   & Select                       PTG7/FB_AD18

                                                                                                                     PTG6/FB_AD19

                                                                                                             Port G  PTG5/FB_RW_b

   PTD1/CMPP2/                        SPI2           MOSI2   SS2                                                     PTG4/USB_SESSVLD

   RESET              SIM                            MISO2 SPSCK2                                                    PTG3/USB_DP_DOWN

                                                                                                                     PTG2/USB_DM_DOWN

   PTE4/CMPP3/                                                                        XOSC2 CLKO                     PTG1/USB_SESSEND

   TPMCLK/IRQ                                                                                                        PTG0/SPSCK1

                 COP                  MINIFLEX       FB_D[7:0]                                                       PTH7/RGPIOP7/FB_D2

                      LVD        IRQ  BUS            FB_AD[19:0]                                                     PTH6/RGPIOP6/FB_D3

   FB_AD12                                                                                      EXTAL1       Port H  PTH5/RGPIOP5/FB_D4

                                                                                                 XTAL1               PTH4/RGPIOP4/FB_D5

                      FLASH1                                                                                         PTH3/RGPIOP3/FB_D6

                      128/64 KB       Robust         USBOTG           USB_DM          XOSC1      CLKO                PTH2/RGPIOP2/FB_D7

                                      Update                          USB_DP                                         PTH1/FB_D0

                      FLASH2          Manager                USB_ALTCLK                             control          PTH0/FB_OE_b

                      128/64 KB                              USB_PULLUP(D+)                                          PTJ7/FB_AD13

                                                             USB_DM_DOWN                                             PTJ6/FB_AD14

                                                             USB_DP_DOWN                                     J       PTJ5/FB_AD15

                                                             USB_VBUSVLD                                     Por t   PTJ4/RGPIOP15/FB_AD16

                      RAM             VREG                            USB_ID                 TOD                     PTJ3/RGPIOP12/FB_AD5

                                                             USB_SESSVLD                                             PTJ2/FB_AD4

                      32KB                                   USB_SESSEND                                             PTJ1/FB_AD3

                                                                                                                     PTJ0/FB_AD2

                                                                                                Green — pins not available on the 100, 81 or 80-pin package

                                 VDD1,2,3            USB_DM           VUSB33                    Blue — pins not available on the 81 or 80-pin package

                                           VSS1,2,3          USB_DP           VBUS              Red — pin not available on the 80-pin package

                                      Figure 1. MCF51MM256 Series Block Diagram

                                                     MCF51MM256/128, Rev. 5

4                                                                                                                    Freescale Semiconductor
                                                                                                                               Features

The  following table describes the functional units of the MCF51MM256/128.

                                      Table  2.  MCF51MM256/128 Functional Units

                         Unit                                                   Function

                                                 DAC (digital to analog converter) — Used to output voltage levels.

                                                 16-BIT SAR ADC (analog-to-digital converter) — Measures analog

                                                 voltages at up to 16 bits of resolution. The ADC has up to four differential

                                                 and 8 single-ended inputs.

                                                 OPAMP — General purpose op amp used for signal filtering or

     Measurement Engine                          amplification.

                                                 TRIAMP —- Transimpedance amplifier optimized for converting small

                                                 currents into voltages.

                                                 Measurement Engine PDB — Themeasurement engine PDB is used to

                                                 precisely trigger the DAC and the ADC modules to complete sensor

                                                 biasing and measuring.

     Mini-FlexBus                                Provides expansion capability for off-chip memory and peripherals.

     USB On-the-Go                               Supports the USB On-the-Go dual-role controller.

     CMT (Carrier Modulator Timer)               Infrared output used for the Remote Controller operation.

     MCG (Multipurpose Clock Generator)          Provides clocking options for the device, including a phase-locked loop

                                                 (PLL) and frequency-locked loop (FLL) for multiplying slower reference

                                                 clock sources.

     BDM (Background Debug Module)               Provides single pin debugging interface (part of the V1 ColdFire core).

     CF1 CORE (V1 ColdFire Core)                 Executes programs and interrupt handlers.

     PRACMP                                      Analog comparators for comparing external analog signals against

                                                 each other, or a variety of reference levels.

     COP (Computer Operating Properly)           Software Watchdog.

     IRQ (Interrupt Request)                     Single-pin high-priority interrupt (part of the V1 ColdFire core).

     CRC (Cyclic Redundancy Check)               High-speed CRC calculation.

     DBG (Debug)                                 Provides debugging and emulation capabilities (part of the V1 ColdFire.

                                                 core)

     FLASH (Flash Memory)                        Provides storage for program code, constants, and variables.

     IIC (Inter-integrated Circuits)             Supports standard IIC communications protocol and SMBus.

     INTC (Interrupt Controller)                 Controls and prioritizes all device interrupts.

     KBI1 & KBI2                                 Keyboard Interfaces 1 and 2.

                                                 Provides an interrupt to theColdFire V1 CORE in the event that the

     LVD (Low-voltage Detect)                    supply voltage drops below a critical value. The LVD can also be

                                                 programmed to reset the device upon a low voltage event.

     VREF (Voltage Reference)                    The Voltage Reference output is available for both on- and off-chip use.

     RAM (Random-Access Memory)                  Provides stack and variable storage.

     RGPIO (Rapid General-purpose                Allows for I/O port access at CPU clock speeds. RGPIO is used to

     Input/output)                               implement GPIO functionality.

                                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                        5
Features

                      Table 2. MCF51MM256/128 Functional Units (continued)

                Unit                                              Function

   SCI1, SCI2 (Serial Communications      Serial communications UARTs capable of supporting RS-232 and LIN

   Interfaces)                            protocols.

   SIM (system integration unit)

   SPI1 (FIFO), SPI2 (Serial Peripheral   SPI1 and SPI2 provide standard master/slave capability. SPI contains a

   Interfaces)                            FIFO buffer in order to increase the throughput for this peripheral.

   TPM1, TPM2 (Timer/PWM Module)          Timer/PWM module can be used for a variety of generic timer

                                          operations as well as pulse-width modulation.

   VREG (Voltage Regulator)               Controls power management across the device.

                                          These devices incorporate redundant crystal oscillators. One is

   XOSC1 and XOSC2 (Crystal Oscillators)  intended primarily for use by the TOD, and the other by the CPU and

                                          other peripherals.

                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

6                                                                                        Freescale Semiconductor
                                                                                    Pinouts  and Pin  Assignments

2          Pinouts and Pin Assignments

2.1        104-Pin MAPBGA

The following figure shows the 104-pin MAPBGA pinout configuration.

     1        2          3       4       5       6                   7     8        9        10       11

A    PTF6     PTF7       USB_DP  USB_DM  VUSB33  PTF4                PTF3  FB_AD12  PTJ7     PTJ5     PTJ4  A

B    PTG0     PTA0       PTG3    VBUS    PTF5    PTJ6                PTH0  PTE5     PTF0     PTF1     PTF2  B

C    IRO      PTG4       PTA6    PTG2    PTG6    PTG5                PTG7  PTH1     PTE4     PTE6     PTE7  C

D    PTA5     PTA4       PTB1    VDD1            VDD2                      VDD3     PTA1     PTE3     PTE2  D

E    VSSA     PTA7       PTB0                                                       PTA2     PTJ3     PTE1  E

F    VREFL    INP1-      INP2-   PTG1                                      PTC7     PTJ2     PTJ0     PTJ1  F

G    TRIOUT1  OUT1       OUT2                                                       PTD5     PTD7     PTE0  G

H    VINP1    VINN1      PTA3    VSS1            VSS2                      VSS3     PTD4     PTD3     PTD2  H

J    DADP0    DADM0      PTH7    PTH6    PTH4    PTH3                PTH2  PTD6     PTC2     PTC0     PTC1  J

K    VINP2    VINN2      DADP1   PTH5    PTB6    PTB7                PTC3  PTD1     PTC4     PTC5     PTC6  K

L    TRIOUT2  DACO       DADM1   VREFO   VREFH   VDDA                PTB3  PTB2     PTD0     PTB5     PTB4  L

     1        2          3       4       5       6                   7     8        9        10       11

                                         Figure 2. 104-Pin MAPBGA

                                         MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                     7
Pinouts and Pin Assignments

2.2  100-Pin LQFP

The following figure shows the 100-pin                                                            LQFP pinout configuration.

                        PTG0/SPSCK1  PTF7/MISO1     PTF6/MOSI1  VDD1         VSS1   VBUS   USB_DP  USB_DM  VUSB33  PTF5/KBI2P7/FB_D3/FB_AD9  PTF4/SDA/FB_D4/FB_AD10  PTF3/SCL/FB_D5/FB_AD11  FB_AD12      PTJ7/FB_AD13  PTJ6/FB_AD14  PTJ5/FB_AD15  PTJ4/RGPIOP15/FB_AD16  PTF2/TX2/USB_DM_DOWN/TPM2CH0  PTF1/RX2/USB_DP_DOWN/TPM2CH1  PTF0/USB_ID/TPM2CH2  PTE7/USB_VBUSVLD/TPM2CH3  PTE6/FB_RW/USB_SESSEND/RX2  PTE5/FB_D7/USB_SESSVLD/TX2  VDD3                VSS3

                        100          99             98          97           96     95     94      93      92      91                        90                      89                      88           87            86            85            84                     83                            82                            81                   80                        79                          78                          77                  76

     PTA0/FB_D2/SS1     1                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         75                  PTE4/CMPP3/TPMCLK/IRQ

     IRO                2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         74                  PTE3/KBI2P6/FB_AD8

     PTG5/FB_RW         3                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         73                  PTE2/KBI2P5/RGPIOP14/FB_AD7

     PTG6/FB_AD19       4                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         72                  PTE1/KBI2P4/RGPIOP13/FB_AD6

     PTG7/FB_AD18       5                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         71                  PTJ3/RGPIOP12/FB_AD5

     PTH0/FB_OE         6                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         70                  PTJ2/FB_AD4

     PTH1/FB_D0         7                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         69                  PTJ1/FB_AD3

PTA1/KBI1P0/TX1/FB_D1   8                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         68                  PTJ0/FB_AD2

PTA2/KBI1P1/RX1/ADP4    9                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         67                  PTE0/KBI2P3/FB_ALE/FB_CS1

PTA3/KBI1P2/FB_D6/ADP5  10                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        66                  PTD7/USB_PULLUP(D+)/RX1

     PTA4/INP1+         11                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        65                  PTD6/USB_ALTCLK/TX1

     PTA5               12                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        64                  PTD5/SCL/RGPIOP11/TPM1CH3

     PTA6               13                                                                                         100 LQFP                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       63                  PTD4/SDA/RGPIOP10/TPM1CH2

     PTA7/INP2+         14                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        62                  PTD3/USB_PULLUP(D+)/RGPIOP9/TPM1CH1

     PTB0               15                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        61                  PTD2/USB_ALTCLK/RGPIOP8/TPM1CH0

     PTB1/BLMS          16                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        60                  PTD1/CMPP2/RESET

     VSSA               17                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        59                  PTD0/BKGD/MS

     VREFL              18                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        58                  PTC7/KBI2P2/CLKOUT/ADP11

     INP1-              19                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        57                  PTC6/KBI2P1/PRACMPO/ADP10

     OUT1               20                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        56                  PTC5/KBI2P0/CMPP1/ADP9

     TRIOUT1/DADP2-     21                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        55                  PTC4/KBI1P7/CMPP0/ADP8

     VINP1              22                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        54                  PTC3/KBI1P6/SS2/ADP7

     VINN1/DADM2        23                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        53                  PTC2/KBI1P5/SPSCK2/ADP6

     INP2-              24                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        52                  PTC1/MISO2/FB_D0/FB_AD1

     OUT2               25                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        51                  PTC0/MOSI2/FB_OE/FB_CS0

                        26           27             28          29           30     31     32      33      34      35                        36                      37                      38           39            40            41            42                     43                            44                            45                   46                        47                          48                          49                  50

                        DACO         TRIOUT2/DADP3  VINP2       VINN2/DADM3  DADP0  DADM0  VREFO   DADP1   DADM1   VREFH                     VDDA                    VSS2                    PTB2/EXTAL1  PTB3/XTAL1    VDD2          PTB4/EXTAL2   PTB5/XTAL2             PTB6/KBI1P3/RGPIOP0/FB_AD17   PTB7/KBI1P4/RGPIOP1/FB_AD0    PTH2/RGPIOP2/FB_D7   PTH3/RGPIOP3/FB_D6        PTH4/RGPIOP4/FB_D5          PTH5/RGPIOP5/FB_D4          PTH6/RGPIOP6/FB_D3  PTH7/RGPIOP7/FB_D2

                                                                                                                                             Figure 3. 100-Pin                                                                                                                                           LQFP

                                                                                                                                             MCF51MM256/128,                                                                                                                                             Rev. 5

8                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Freescale Semiconductor
                                                                                  Pinouts  and Pin Assignments

2.3     81-Pin MAPBGA

The following figure shows the 81-pin MAPBGA pinout configuration.

        1                2      3        4       5                  6       7     8        9

     A  IRO              PTG0   PTF6     USB_DP  VBUS               VUSB33  PTF4  PTF3     PTE4  A

     B  PTF7             PTA0   PTG1     USB_DM  PTF5               PTE7    PTF1  PTF0     PTE3  B

     C  PTA4             PTA5   PTA6     PTA1    PTF2               PTE6    PTE5  PTE2     PTE1  C

     D  INP1-            PTA7   PTB0     PTB1    PTA2               PTA3    PTD5  PTD7     PTE0  D

     E  OUT1             VINN1  OUT2     VDD2    VDD3               VDD1    PTD2  PTD3     PTD6  E

     F  VINP1  TRIOUT1          INP2-    VSS2    VSS3               VSS1    PTB7  PTC7     PTD4  F

     G  DADP0            DACO   TRIOUT2  VINN2   VREFO              PTB6    PTC0  PTC1     PTC2  G

     H  DADM0            DADM1  DADP1    VINP2   PTC3               PTC4    PTD0  PTC5     PTC6  H

     J  VSSA             VREFL  VREFH    VDDA    PTB2               PTB3    PTD1  PTB4     PTB5  J

        1                2      3        4       5                  6       7     8        9

                                         Figure 4. 81-Pin MAPBGA

                                         MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                             9
Pinouts and Pin Assignments

2.4  80-Pin LQFP

The following figure shows the                                         80-pin LQFP pinout configuration.

                               PTG0/SPSCK1  PTF7/MISO1     PTF6/MOSI1  VDD1         VSS1   VBUS   USB_DP  USB_DM  VUSB33  PTF5/KBI2P7/FB_D3/FB_AD9  PTF4/SDA/FB_D4/FB_AD10  PTF3/SCL/FB_D5/FB_AD11  PTF2/TX2/USB_DM_DOWN/TPM2CH0  PTF1/RX2/USB_DP_DOWN/TPM2CH1  PTF0/USB_ID/TPM2CH2  PTE7/USB_VBUSVLD/TPM2CH3  PTE6/FB_RW/USB_SESSEND/RX2  PTE5/FB_D7/USB_SESSVLD/TX2   VDD3                        VSS3

     PTA0/FB_D2/SS1         1  80           79             78          77           76     75     74      73      72      71                        70                      69                      68                            67                            66                   65                        64                          63                           62                          6160                     PTE4/CMPP3/TPMCLK/IRQ

     IRO                    2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         59                     PTE3/KBI2P6/FB_AD8

     PTA1/KBI1P0/TX1/FB_D1  3                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         58                     PTE2/KBI2P5/RGPIOP14/FB_AD7

     PTA2/KBI1P1/RX1/ADP4   4                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         57                     PTE1/KBI2P4/RGPIOP13/FB_AD6

    PTA3/KBI1P2/FB_D6/ADP5  5                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         56                     PTE0/KBI2P3/FB_ALE/FB_CS1

     PTA4/INP1+             6                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         55                     PTD7/USB_PULLUP(D+)/RX1

     PTA5                   7                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         54                     PTD6/USB_ALTCLK/TX1

     PTA6                   8                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         53                     PTD5/SCL/RGPIOP11/TPM1CH3

     PTA7/INP2+             9                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         52                     PTD4/SDA/RGPIOP10/TPM1CH2

     PTB0                   10                                                             80-Pin LQFP                                                                                                                                                                                                                                                                                                51                     PTD3/USB_PULLUP(D+)/RGPIOP9/TPM1CH1

     PTB1/BLMS              11                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        50                     PTD2/USB_ALTCLK/RGPIOP8/TPM1CH0

     VSSA                   12                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        49                     PTD1/CMPP2/RESET

     VREFL                  13                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        48                     PTD0/BKGD/MS

     INP1-                  14                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        47                     PTC7/KBI2P2/CLKOUT/ADP11

     OUT1                   15                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        46                     PTC6/KBI2P1/PRACMPO/ADP10

     TRIOUT1/DADP2-         16                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        45                     PTC5/KBI2P0/CMPP1/ADP9

     VINP1                  17                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        44                     PTC4/KBI1P7/CMPP0/ADP8

     VINN1DADM2             18                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        43                     PTC3/KBI1P6/SS2/ADP7

     INP2-                  19                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        42                     PTC2/KBI1P5/SPSCK2/ADP6

     OUT2                   20                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        41                     PTC1/MISO2/FB_D0/FB_AD1

                               21           22             23          24           25     26     27      28      29      30                        31                      32                      33                            34                            35                   36                        37                          38                           39                          40

                               DACO         TRIOUT2/DADP3  VINP2       VINN2/DADM3  DADP0  DADM0  VREFO   DADP1   DADM1   VREFH                     VDDA                    VSS2                    PTB2/EXTAL1                   PTB3/XTAL1                    VDD2                 PTB4/EXTAL2               PTB5/XTAL2                  PTB6/KBI1P3/RGPIOP0/FB_AD17  PTB7/KBI1P4/RGPIOP1/FB_AD0  PTC0/MOSI2/FB_OE/FB_CS0

                                                                                                          Figure 5. 80-Pin LQFP

                                                                                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

10                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Freescale Semiconductor
                                                                                         Pinouts and Pin Assignments

2.5                   Pin        Assignments

                                                    Table 3.   Package Pin  Assignments

            Package

104 MAPBGA  100 LQFP  81 MAPBGA  80 LQFP  Default   Alternate  Alternate    Alternate    Composite Pin Name

                                          Function  1          2            3

B2          1         B2         1        PTA0      FB_D2      SS1          —            PTA0/FB_D2/SS1

C1          2         A1         2        IRO       —          —            —            IRO

C6          3         —          —        PTG5      FB_RW      —            —            PTG5/FB_RW

C5          4         —          —        PTG6      FB_AD19    —            —            PTG6/FB_AD19

C7          5         —          —        PTG7      FB_AD18    —            —            PTG7/FB_AD18

B7          6         —          —        PTH0      FB_OE      —            —            PTH0/FB_OE

C8          7         —          —        PTH1      FB_D0      —            —            PTH1/FB_D0

D9          8         C4         3        PTA1      KBI1P0     TX1          FB_D1        PTA1/KBI1P0/TX1/FB_D1

E9          9         D5         4        PTA2      KBI1P1     RX1          ADP4         PTA2/KBI1P1/RX1/ADP4

H3          10        D6         5        PTA3      KBI1P2     FB_D6        ADP5         PTA3/KBI1P2/FB_D6/ADP5

D2          11        C1         6        PTA4      INP1+      —            —            PTA4/INP1+

D1          12        C2         7        PTA5      —          —            —            PTA5

C3          13        C3         8        PTA6      —          —            —            PTA6

E2          14        D2         9        PTA7      INP2+      —            —            PTA7/INP2+

E3          15        D3         10       PTB0      —          —            —            PTB0

D3          16        D4         11       PTB1      BLMS       —            —            PTB1/BLMS

E1          17        J1         12       VSSA      —          —            —            VSSA

F1          18        J2         13       VREFL     —          —            —            VREFL

F2          19        D1         14       INP1-     —          —            —            INP1-

G2          20        E1         15       OUT1      —          —            —            OUT1

G1          21        F2         16       DADP2     TRIOUT1    —            —            DADP2/TRIOUT1

H1          22        F1         17       VINP1     —          —            —            VINP1

H2          23        E2         18       DADM2     VINN1      —            —            DADM2/VINN1

F3          24        F3         19       INP2-     —          —            —            INP2-

G3          25        E3         20       OUT2      —          —            —            OUT2

L2          26        G2         21       DACO      —          —            —            DACO

L1          27        G3         22       DADP3     TRIOUT2    —            —            DADP3/TRIOUT2

K1          28        H4         23       VINP2     —          —            —            VINP2

K2          29        G4         24       DADM3     VINN2      —            —            DADM3/VINN2

                                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale             Semiconductor                                                                              11
Pinouts and Pin                  Assignments

                                                    Table 3. Package Pin Assignments   (continued)

            Package

104 MAPBGA  100 LQFP  81 MAPBGA  80 LQFP  Default   Alternate  Alternate  Alternate                 Composite Pin Name

                                          Function  1          2          3

J1          30        G1         25       DADP0     —          —          —                         DADP0

J2          31        H1         26       DADM0     —          —          —                         DADM0

L4          32        G5         27       VREFO     —          —          —                         VREFO

K3          33        H3         28       DADP1     —          —          —                         DADP1

L3          34        H2         29       DADM1     —          —          —                         DADM1

L5          35        J3         30       VREFH     —          —          —                         VREFH

L6          36        J4         31       VDDA      —          —          —                         VDDA

H6          37        F4         32       VSS2      —          —          —                         VSS2

L8          38        J5         33       PTB2      EXTAL1     —          —                         PTB2/EXTAL1

L7          39        J6         34       PTB3      XTAL1      —          —                         PTB3/XTAL1

D6          40        E4         35       VDD2      —          —          —                         VDD2

L11         41        J8         36       PTB4      EXTAL2     —          —                         PTB4/EXTAL2

L10         42        J9         37       PTB5      XTAL2      —          —                         PTB5/XTAL2

K5          43        G6         38       PTB6      KBI1P3     RGPIOP0    FB_AD17      PTB6/KBI1P3/RGPIOP0/FB_AD17

K6          44        F7         39       PTB7      KBI1P4     RGPIOP1    FB_AD0       PTB7/KBI1P4/RGPIOP1/FB_AD0

J7          45        —          —        PTH2      RGPIOP2    FB_D7      —                         PTH2/RGPIOP2/FB_D7

J6          46        —          —        PTH3      RGPIOP3    FB_D6      —                         PTH3/RGPIOP3/FB_D6

J5          47        —          —        PTH4      RGPIOP4    FB_D5      —                         PTH4/RGPIOP4/FB_D5

K4          48        —          —        PTH5      RGPIOP5    FB_D4      —                         PTH5/RGPIOP5/FB_D4

J4          49        —          —        PTH6      RGPIOP6    FB_D3      —                         PTH6/RGPIOP6/FB_D3

J3          50        —          —        PTH7      RGPIOP7    FB_D2      —                         PTH7/RGPIOP7/FB_D2

J10         51        G7         40       PTC0      MOSI2      FB_OE      FB_CS0       PTC0/MOSI2/FB_OE/FB_CS0

J11         52        G8         41       PTC1      MISO2      FB_D0      FB_AD1       PTC1/MISO2/FB_D0/FB_AD1

J9          53        G9         42       PTC2      KBI1P5     SPSCK2     ADP6         PTC2/KBI1P5/SPSCK2/ADP6

K7          54        H5         43       PTC3      KBI1P6     SS2        ADP7                      PTC3/KBI1P6/SS2/ADP7

K9          55        H6         44       PTC4      KBI1P7     CMPP0      ADP8         PTC4/KBI1P7/CMPP0/ADP8

K10         56        H8         45       PTC5      KBI2P0     CMPP1      ADP9         PTC5/KBI2P0/CMPP1/ADP9

K11         57        H9         46       PTC6      KBI2P1     PRACMPO    ADP10        PTC6/KBI2P1/PRACMPO/ADP10

F8          58        F8         47       PTC7      KBI2P2     CLKOUT     ADP11        PTC7/KBI2P2/CLKOUT/ADP11

L9          59        H7         48       PTD0      BKGD       MS         —                         PTD0/BKGD/MS

K8          60        J7         49       PTD1      CMPP2      RESET      —                         PTD1/CMPP2/RESET

                                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

12                                                                                                  Freescale Semiconductor
                                                                                                    Pinouts and Pin Assignments

                                                    Table 3. Package Pin Assignments   (continued)

            Package

104 MAPBGA  100 LQFP  81 MAPBGA  80 LQFP  Default   Alternate   Alternate  Alternate                Composite Pin Name

                                          Function  1           2          3

H11         61        E7         50       PTD2      USB_ALTCLK  RGPIOP8    TPM1CH0     PTD2/USB_ALTCLK/RGPIOP8/TPM1CH0

H10         62        E8         51       PTD3      USB_PULLUP  RGPIOP9    TPM1CH1     PTD3/USB_PULLUP(D+)/RGPIOP9/TPM1CH1

                                                    (D+)

H9          63        F9         52       PTD4      SDA         RGPIOP10   TPM1CH2     PTD4/SDA/RGPIOP10/TPM1CH2

G9          64        D7         53       PTD5      SCL         RGPIOP11   TPM1CH3     PTD5/SCL/RGPIOP11/TPM1CH3

J8          65        E9         54       PTD6      USB_ALTCLK  TX1        —                        PTD6/USB_ALTCLK/TX1

G10         66        D8         55       PTD7      USB_PULLUP  RX1        —           PTD7/USB_PULLUP(D+) /RX1

                                                    (D+)

G11         67        D9         56       PTE0      KBI2P3      FB_ALE     FB_CS1      PTE0/KBI2P3/FB_ALE/FB_CS1

F10         68        —          —        PTJ0      FB_AD2      —          —                        PTJ0/FB_AD2

F11         69        —          —        PTJ1      FB_AD3      —          —                        PTJ1/FB_AD3

F9          70        —          —        PTJ2      FB_AD4      —          —                        PTJ2/FB_AD4

E10         71        —          —        PTJ3      RGPIOP12    FB_AD5     —           PTJ3/RGPIOP12/FB_AD5

E11         72        C9         57       PTE1      KBI2P4      RGPIOP13   FB_AD6      PTE1/KBI2P4/RGPIOP13/FB_AD6

D11         73        C8         58       PTE2      KBI2P5      RGPIOP14   FB_AD7      PTE2/KBI2P5/RGPIOP14/FB_AD7

D10         74        B9         59       PTE3      KBI2P6      FB_AD8     —                        PTE3/KBI2P6/FB_AD8

C9          75        A9         60       PTE4      CMPP3       TPMCLK     IRQ         PTE4/CMPP3/TPMCLK/IRQ

H8          76        F5         61       VSS3      —           —          —                        VSS3

D8          77        E5         62       VDD3      —           —          —                        VDD3

B8          78        C7         63       PTE5      FB_D7       USB_       TX2         PTE5/FB_D7/USB_SESSVLD/TX2

                                                                SESSVLD

C10         79        C6         64       PTE6      FB_RW       USB_       RX2         PTE6/FB_RW/USB_SESSEND/RX2

                                                                SESSEND

C11         80        B6         65       PTE7      USB_        TPM2CH3    —           PTE7/USB_VBUSVLD/TPM2CH3

                                                    VBUSVLD

B9          81        B8         66       PTF0      USB_ID      TPM2CH2    —                        PTF0/USB_ID/TPM2CH2

B10         82        B7         67       PTF1      RX2         USB_DP_D   TPM2CH1     PTF1/RX2/USB_DP_DOWN/TPM2CH1

                                                                OWN

B11         83        C5         68       PTF2      TX2         USB_DM_    TPM2CH0     PTF2/TX2/USB_DM_DOWN/TPM2CH0

                                                                DOWN

A11         84        —          —        PTJ4      RGPIOP15    FB_AD16    —           PTJ4/RGPIOP15/FB_AD16

A10         85        —          —        PTJ5      FB_AD15     —          —                        PTJ5/FB_AD15

B6          86        —          —        PTJ6      FB_AD14     —          —                        PTJ6/FB_AD14

A9          87        —          —        PTJ7      FB_AD13     —          —                        PTJ7/FB_AD13

                                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                  13
Pinouts and Pin                  Assignments

                                                    Table 3. Package Pin Assignments   (continued)

            Package

104 MAPBGA  100 LQFP  81 MAPBGA  80 LQFP  Default   Alternate    Alternate  Alternate               Composite Pin Name

                                          Function  1            2          3

A8          88        —          —        FB_AD12   —            —          —                       FB_AD12

A7          89        A8         69       PTF3      SCL          FB_D5      FB_AD11    PTF3/SCL/FB_D5/FB_AD11

A6          90        A7         70       PTF4      SDA          FB_D4      FB_AD10    PTF4/SDA/FB_D4/FB_AD10

B5          91        B5         71       PTF5      KBI2P7       FB_D3      FB_AD9     PTF5/KBI2P7/FB_D3/FB_AD9

A5          92        A6         72       VUSB33    —            —          —                       VUSB33

A4          93        B4         73       USB_DM    —            —          —                       USB_DM

A3          94        A4         74       USB_DP    —            —          —                       USB_DP

B4          95        A5         75       VBUS      —            —          —                       VBUS

H4          96        F6         76       VSS1      —            —          —                       VSS1

D4          97        E6         77       VDD1      —            —          —                       VDD1

A1          98        A3         78       PTF6      MOSI1        —          —                       PTF6/MOSI1

A2          99        B1         79       PTF7      MISO1        —          —                       PTF7/MISO1

B1          100       A2         80       PTG0      SPSCK1       —          —                       PTG0/SPSCK1

F4          —         A1         —        PTG1      USB_         —          —                       PTG1/USB_SESSEND

                                                    SESSEND

C4          —         —          —        PTG2      USB_DM_      —          —                       PTG2/USB_DM_DOWN

                                                    DOWN

B3          —         —          —        PTG3      USB_DP_      —          —                       PTG3/USB_DP_DOWN

                                                    DOWN

C2          —         —          —        PTG4      USB_SESSVLD  —          —                       PTG4/USB_SESSVLD

                                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

14                                                                                                  Freescale Semiconductor
                                                                                              Electrical Characteristics

3       Electrical Characteristics

This section contains electrical specification tables and reference timing diagrams for the

MCF51MM256/128 microcontroller, including detailed information on power considerations, DC/AC

electrical characteristics, and AC timing specifications.

The electrical specifications are preliminary and are from previous designs or design simulations. These

specifications may not be fully tested or guaranteed at this early stage of the product life cycle. These

specifications will, however, be met for production silicon. Finalized specifications will be published after

complete characterization and device qualifications have been completed.

                                                NOTE

        The parameters specified in this data sheet supersede any values found in the module

        specifications.

3.1     Parameter Classification

The electrical parameters shown in this supplement are guaranteed by various methods. To give the

customer a better understanding, the following classification is used and the parameters are tagged

accordingly in the tables where appropriate:

                         Table 4. Parameter Classifications

     P  Those parameters are guaranteed during production testing on each individual device.

     C  Those parameters are achieved by the design characterization by measuring a statistically relevant

        sample size across process variations.

        Those parameters are achieved by design characterization on a small sample size from typical devices

     T  under typical conditions unless otherwise noted. All values shown in the typical column are within this

        category.

     D  Those parameters are derived mainly from simulations.

                                                NOTE

        The classification is shown in the column labeled “C” in the parameter tables where

        appropriate.

                         MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                          15
Electrical Characteristics

3.2       Absolute Maximum Ratings

Absolute maximum ratings are stress ratings only, and functional operation at the maxima is not

guaranteed. Stress beyond the limits specified in the following table may affect device reliability or cause

permanent damage to the device. For functional operating conditions, refer to the remaining tables in this

section.

                                       Table 5. Absolute Maximum Ratings

             #                         Rating                                       Symbol  Value                              Unit

             1  Supply voltage                                                      VDD     –0.3 to +3.8                               V

             2  Maximum current into VDD                                            IDD     120                                mA

             3  Digital input voltage                                               VIn     –0.3 to VDD + 0.3                          V

             4  Instantaneous maximum current                                       ID       25                               mA

                Single pin limit (applies to all port pins)1, 2, 3

             5  Storage temperature range                                           Tstg    –55 to 150                         C

          1  Input must be current limited to the value specified. To determine the value of the required current-limiting resistor,

             calculate resistance values for positive (VDD) and negative (VSS) clamp voltages, then use the larger of the two

             resistance values.

          2  All functional non-supply pins are internally clamped to VSS and VDD.

          3  Power supply must maintain regulation within operating VDD range during instantaneous and operating maximum

             current conditions. If positive injection current (VIn > VDD) is greater than IDD, the injection current may flow out of

             VDD and could result in external power supply going out of regulation. Ensure external VDD load will shunt current

             greater than maximum injection current. This will be the greatest risk when the MCU is not consuming power.

             Examples are: if no system clock is present, or if the clock rate is very low (which would reduce overall power

             consumption).

This device contains circuitry protecting against damage due to high static voltage or electrical fields;

however, it is advised that normal precautions be taken to avoid application of any voltages higher than

maximum-rated voltages to this high-impedance circuit. Reliability of operation is enhanced if unused

inputs are tied to an appropriate logic voltage level (for instance, either VSS or VDD).

                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

16                                                                                                        Freescale Semiconductor
                                                                                       Electrical Characteristics

3.3     Thermal Characteristics

This section provides information about operating temperature range, power dissipation, and package

thermal resistance. Power dissipation on I/O pins is usually small compared to the power dissipation in

on-chip logic and it is user-determined rather than being controlled by the MCU design. In order to take

PI/O into account in power calculations, determine the difference between actual pin voltage and VSS or

VDD and multiply by the pin current for each I/O pin. Except in cases of unusually high pin current (heavy

loads), the difference between pin voltage and VSS or VDD will be very small.

                                                   Table 6. Thermal Characteristics

        #  Symbol                                             Rating                   Value       Unit

        1                 TA   Operating temperature range (packaged):                                                                C

                                                              MCF51MM256               –40 to 105

                                                              MCF51MM128               –40 to 105

        2  TJMAX               Maximum junction temperature                            135                                            C

        3                 JA  Thermal resistance1,2,3,4      Single-layer board — 1s              C/W

                                                              104-pin MBGA             67

                                                              100-pin LQFP             53

                                                              81-pin MBGA              67

                                                              80-pin LQFP              53

        4                 JA  Thermal resistance1, 2, 3, 4 Four-layer board — 2s2p                C/W

                                                              104-pin MBGA             39

                                                              100-pin LQFP             41

                                                              81-pin MBGA              39

                                                              80-pin LQFP              39

     1  Junction temperature is a function of die size, on-chip power dissipation, package thermal resistance, mounting site (board)

        temperature, ambient temperature, air flow, power dissipation of other components on the board, and board thermal resistance.

     2  Junction to Ambient Natural Convection

     3  1s — Single layer board, one signal layer

     4  2s2p — Four layer board, 2 signal and 2 power layers

The average chip-junction temperature (TJ) in C can be obtained             from:

                                                   TJ = TA + (PD  JA)                                                                   Eqn.  1

where:

        TA = Ambient temperature, C

        JA = Package thermal resistance, junction-to-ambient, C/W

        PD = Pint PI/O

        Pint = IDD  VDD, Watts — chip internal power

        PI/O = Power dissipation on input and output pins — user determined

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                                   17
Electrical Characteristics

For most applications, PI/O  Pint and can be neglected. An approximate relationship between PD and TJ

(if PI/O is neglected) is:

                                               PD = K  (TJ + 273C)                                    Eqn. 2

Solving Equation 1 and Equation 2 for K gives:

                                K = PD            (TA + 273C) + JA  (PD)2                           Eqn. 3

where K is a constant pertaining to the particular part. K can be determined from Equation 3 by measuring

PD (at equilibrium) for a known TA. Using this value of K, the values of PD and TJ can be obtained by

solving Equation 1 and Equation 2 iteratively for any value of TA.

3.4     ESD Protection Characteristics

Although damage from static discharge is much less common on these devices than on early CMOS

circuits, normal handling precautions should be used to avoid exposure to static discharge. Qualification

tests are performed to ensure that these devices can withstand exposure to reasonable levels of static

without suffering any permanent damage.

All ESD testing is in conformity with CDF-AEC-Q00 Stress Test Qualification for Automotive Grade

Integrated Circuits. (http://www.aecouncil.com/) This device was qualified to AEC-Q100 Rev E.

A device is considered to have failed if, after exposure to ESD pulses, the device no longer meets the

device specification requirements. Complete dc parametric and functional testing is performed per the

applicable device specification at room temperature followed by hot temperature, unless specified

otherwise in the device specification.

                            Table 7. ESD and Latch-up Test Conditions

        Model                                    Description                   Symbol  Value   Unit

                            Series Resistance                                  R1      1500        

        Human Body          Storage Capacitance                                     C  100        pF

                            Number of Pulse per pin                            —            3     —

                            Series Resistance                                  R1           0      

        Machine             Storage Capacitance                                     C  200        pF

                            Number of Pulse per pin                            —            3     —

                            Minimum input voltage limit                        —       –2.5        V

        Latch-up

                            Maximum input voltage limit                        —          7.5      V

                            Table 8. ESD and Latch-Up Protection Characteristics

     #                      Rating                            Symbol           Min     Max     Unit     C

     1  Human Body Model (HBM)                                VHBM             2000   —       V        T

     2  Machine Model (MM)                                    VMM              200    —       V        T

                                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

18                                                                                        Freescale Semiconductor
                                                                                Electrical Characteristics

           Table 8. ESD and                Latch-Up Protection Characteristics  (continued)

3          Charge Device Model (CDM)       VCDM                    500         —            V   T

4          Latch-up Current at TA = 125C  ILAT                    00         —            mA  T

                                           MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale  Semiconductor                                                                            19
Electrical Characteristics

3.5      DC Characteristics

This section includes information about power supply requirements, I/O                  pin characteristics, and  power

supply current in various operating modes.

                                               Table 9. DC Characteristics

    Num  Symbol             Characteristic               Condition          Min         Typ1  Max  Unit           C

     1   —       Operating                                        —         1.82        —     3.6  V              —

                 Voltage

     2   VOH     Output high         All I/O pins, low-drive strength

                 voltage

                                                         VDD  1.8 V,      VDD  –  0.5  —     —    V              C

                                                         ILoad = –600 A

                                     All  I/O  pins,  high-drive strength

                                                         VDD  2.7 V,      VDD  –  0.5  —     —    V              P

                                                         ILoad = –10 mA

                                                         VDD  2.3 V,      VDD  –  0.5  —     —    V              T

                                                         ILoad = –6 mA

                                                         VDD  1.8V,       VDD  –  0.5  —     —    V              C

                                                         ILoad = –3 mA

     3   IOHT    Output high         Max total IOH for all ports

                 current

                                                                  —         —           —     100  mA             D

     4   VOL     Output low          All I/O pins, low-drive strength

                 voltage

                                                         VDD  1.8 V,       —           —     0.5  V              C

                                                         ILoad = 600 A

                                     All I/O pins, high-drive strength

                                                         VDD  2.7 V,       —           —     0.5  V              P

                                                         ILoad = 10 mA

                                                         VDD  2.3 V,       —           —     0.5  V              T

                                                         ILoad = 6 mA

                                                         VDD  1.8 V,       —           —     0.5  V              C

                                                         ILoad = 3 mA

     5   IOLT    Output low               Max total IOL           —         —           —     100  mA             D

                 current                  for all ports

     6   VIH     Input high voltage  all digital inputs

                                                         VDD  2.7 V       0.70 x VDD   —     —    V              P

                                                         VDD 1.8 V       0.85 x VDD   —     —    V              C

                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

20                                                                                            Freescale Semiconductor
                                                                                              Electrical Characteristics

                                Table 9. DC Characteristics             (continued)

Num  Symbol              Characteristic                Condition        Min            Typ1   Max     Unit  C

7    VIL     Input low voltage  all digital inputs

                                                       VDD  2.7 V      —              —      0.35 x  V     P

                                                                                              VDD

                                                       VDD 1.8 V       —              —      0.30 x  V     C

                                                                                              VDD

8    Vhys    Input hysteresis   all digital inputs     —                0.06 x VDD     —      —       mV    C

             Input leakage          all input only

9    |IIn|   current                         pins VIn = VDD or VSS      —              —      0.5     A    P

                                          (Per pin)

             Hi-Z (off-state)             all digital

10   |IOZ|   leakage current3       input/output VIn = VDD or VSS       —              0.003  0.5     A    P

                                          (per pin)

11   RPU     Pull-up resistors  all digital inputs,    —                17.5           —      52.5    k    P

                                  when enabled

             Internal

12   RPD     pull-down                                 —                17.5           —      52.5    k    P

             resistors4

13   IIC     DC injection       Single pin limit

             current 5, 6, 7

                                                       VSS > VIN > VDD  –0.2           —      0.2     mA    D

                                Total MCU limit, includes sum of all    stressed pins

                                                       VSS > VIN > VDD  –5             —      5       mA    D

14   CIn     Input Capacitance, all pins               —                —              —      8       pF    C

15   VRAM    RAM retention voltage                     —                —              0.6    1.0     V     C

16   VPOR    POR re-arm voltage8                       —                0.9            1.4    1.79    V     C

17   tPOR    POR re-arm time                           —                10             —      —       s    D

             Low-voltage

18   VLVDH9  detection          VDD falling

             threshold —

             high range

                                                       —                2.11           2.16   2.22    V     P

                                VDD rising

                                                       —                2.16           2.21   2.27    V     P

             Low-voltage

19   VLVDL   detection          VDD falling

             threshold —

             low range9

                                                       —                1.80           1.82   1.91    V     P

                                VDD rising

                                                       —                1.86           1.90   1.99    V     P

                                             MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                        21
Electrical Characteristics

                                         Table 9. DC Characteristics               (continued)

       Num  Symbol                  Characteristic          Condition                      Min              Typ1         Max    Unit                 C

                    Low-voltage

        20  VLVWH   warning              VDD falling

                    threshold —

                    high range9

                                                                        —                  2.36             2.46         2.56              V         P

                                         VDD rising

                                                                        —                  2.36             2.46         2.56              V         P

                    Low-voltage

        21  VLVWL   warning              VDD falling

                    threshold —

                    low range9

                                                                        —                  2.11             2.16         2.22              V         P

                                         VDD rising

                                                                        —                  2.16             2.21         2.27              V         P

        22  Vhys    Low-voltage inhibit                                 —                  —                50           —      mV                   C

                    reset/recoverhysteresis10

        23  VBG     Bandgap Voltage Reference11                         —                  1.110            1.17         1.230             V         P

    1   Typical values are measured at 25C. Characterized, not tested

    2   As the supply voltage rises, the LVD circuit will hold the MCU in reset until the supply has risen above VLVDL.

    3   Does not include analog module pins. Dedicated analog pins should not be pulled to VDD or VSS and should be left floating when not

        used to reduce current leakage.

    4   Measured with VIn = VDD.

    5   All functional non-supply pins are internally clamped to VSS and VDD except PTD1.

    6   Input must be current limited to the value specified. To determine the value of the required current-limiting resistor, calculate

        resistance values for positive and negative clamp voltages, then use the larger of the two values.

    7   Power supply must maintain regulation within operating VDD range during instantaneous and operating maximum current conditions.

        If positive injection current (VIn > VDD) is greater than IDD, the injection current may flow out of VDD and could result in external power

        supply going out of regulation. Ensure external VDD load will shunt current greater than maximum injection current. This will be the

        greatest risk when the MCU is not consuming power. Examples are: if no system clock is present, or if clock rate is very low (which

        would reduce overall power consumption).

    8   Maximum is highest voltage that POR is guaranteed.

    9   Run at 1 MHz bus frequency

    10  Low voltage detection and warning limits measured at 1 MHz bus frequency.

    11  Factory trimmed at VDD = 3.0 V, Temp = 25C

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

22                                                                                                                       Freescale Semiconductor
                                                                                    Electrical Characteristics

3.6        Supply Current Characteristics

                               Table 10. Supply Current Characteristics

     #     Symbol           Parameter       Bus           VDD (V)  Typ1   Max   Unit  Temp     C

                                            Freq                                      (C)

                   Run supply

     1     RIDD    current     FEI mode; all modules ON2

                                            25.165         3        44    48    mA    –40 to   P

                                            MHz                                       25

                                            25.165         3        44    48    mA    105      P

                                            MHz

                                            20 MHz         3        32.3  —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

                                            8 MHz          3        16.4  —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

                                            1 MHz          3        2.9   —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

     2     RIDD    Run supply  FEI mode; all modules OFF3

                   current

                                            25.165         3        29    29.6  mA    –40 to   C

                                            MHz                                       105

                                            20 MHz         3        25.4  —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

                                            8 MHz          3        12.7  —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

                                            1 MHz          3        2.4   —     mA    –40 to   T

                                                                                      105

     3     RIDD    Run supply  LPR=0;  all  modules OFF3

                   current

                                            16 kHz         3        232   280   A    –40 to   T

                                            FBI                                       105

                                            16 kHz         3        231   296   A    –40 to   T

                                            FBE                                       105

     4     RIDD    Run supply  LPR=1,  all  modules OFF3

                   current

                                            16 kHz         3        74    75    A    0 to 70  T

                                            BLPE

                                            16 kHz         3        74    120   A    –40 to   T

                                            BLPE                                      105

                                            MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale  Semiconductor                                                                          23
Electrical  Characteristics

                              Table 10. Supply Current Characteristics   (continued)

    #       Symbol           Parameter     Bus     VDD (V)      Typ1     Max          Unit  Temp       C

                                           Freq                                             (C)

                    Wait mode   FEI mode,  all modules OFF3

    5       WIDD    supply

                    current

                                           25.165            3     16.5  —            mA    –40 to     C

                                           MHz                                              105

                                           20 MHz            3     10.3  —            mA    –40 to     T

                                                                                            105

                                           8 MHz             3     6.6   —            mA    –40 to     T

                                                                                            105

                                           1 MHz             3     1.7   —            mA    –40 to     T

                                                                                            105

                    Low-Power

    6       LPWIDD  Wait mode

                    supply

                    current

                                           16 KHz            3     28    62           µA    –40 to     T

                                                                                            105

                    Stop2 mode

    7       S2IDD   supply

                    current4

                                           N/A               3  0.410    1.00         µA    –40 to     P

                                                                                            25

                                           N/A               3     3.7   10           µA    70         C

                                           N/A               3     10    20           µA    85         C

                                           N/A               3     21    31.5         µA    105        P

                                           N/A               2  0.410    0.640        µA    –40 to     C

                                                                                            25

                                           N/A               2     3.4   9            µA    70         C

                                           N/A               2     9.5   18           µA    85         C

                                           N/A               2     20    30           µA    105        C

                                           MCF51MM256/128, Rev. 5

24                                                                                          Freescale  Semiconductor
                                                                                                                      Electrical Characteristics

                                   Table 10. Supply Current Characteristics (continued)

   #    Symbol                     Parameter                  Bus           VDD              Typ1         Max         Unit        Temp          C

                                                              Freq           (V)                                                  (C)

                                                                                             0.750         1.3                  –40 to 25       P

                                                                                                 8.5       18                     70            C

                                                                             3

                                                                                                  20       28                     85            C

                 Stop3 mode supply current4                                                       53       63         A          105           P

   8    S3I  DD  No clocks active                                  n/a

                                                                                             0.400    0.900                     –40 to 25       C

                                                                                                 8.2       16                     70            C

                                                                             2

                                                                                                  18       26                     85            C

                                                                                                  47       59                     105           C

1  Data in Typical column was characterized at 3.0 V, 25°C or is typical recommended value.

2  ON = System Clock Gating Control registers turn on system clock to the corresponding modules.

3  OFF = System Clock Gating Control registers turn off system Clock to the corresponding modules.

4  All digital pins must be configured to a known state to prevent floating pins from adding current. Smaller packages may have some pins that

   are not bonded out; however, software must still be configured to the largest pin package available so that all pins are in a known state.

   Otherwise, floating pins that are not bonded in the smaller packages may result in a higher current draw. NOTE: I/O pins are configured to

   output low; input-only pins are configured to pullup-enabled. IRO pin connects to ground. FB_AD12 pin is pullup-enabled. TRIAMPx,

   OPAMPx, DACO, and VREFO pins are at reset state and unconnected.

                                       Table 11. Typical Stop           Mode    Adders

                                                                                             Temperature        (°C)

   #    Parameter                      Condition                                                                                  Units         C

                                                                        -40                  25       70        85          105

   1    LPO                                   —                         50                   75       100       150         250        nA       D

   2    EREFSTEN            RANGE = HGO = 0                             600                  650      750       850         1000       nA       D

   3    IREFSTEN1                             —                         —                    73       80        93          125        A       T

   4    TOD                 Does not include clock source current       50                   75       100       150         250        nA       D

   5    LVD1                LVDSE = 1                                   116                  117      126       132         172        A       T

   6    PRACMP1             Not using the bandgap (BGBE = 0)            17                   18       24        35          74         A       T

   7    ADC1                ADLPC = ADLSMP = 1                          190                  195      210       220         260        A       T

                            Not using the bandgap (BGBE = 0)

        DAC1                High-Power mode; no load on DACO            339                  345      346       346         360        A       T

   8

                            Low-Power mode                              41                   43       43        44          50         A       T

        OPAMP1              High-Power mode                             276                  350      370       376         390        A       T

   9

                            Low-Power mode                              42                   49       57        58          68         A       T

        TRIAMP1             High-Power mode                             420                  432      433       438         478        A       T

   10

                            Low-Power mode                              52                   52       52        55          60         A       T

1  Not  available in stop2  mode.

                                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                                         25
Electrical  Characteristics

                             Figure  7. Stop IDD versus Temperature

                                     MCF51MM256/128, Rev. 5

26                                                                   Freescale Semiconductor
                                                                                                 Electrical Characteristics

3.7      PRACMP Electricals

                                      Table 12. PRACMP Electrical Specifications

     #                   Characteristic                  Symbol        Min        Typical       Max        Unit        C

     1   Supply voltage                                       VPWR     1.8            —          3.6       V           P

     2   Supply current (active) (PRG enabled)           IDDACT1       —              —          80        A          D

     3   Supply current (active) (PRG disabled)          IDDACT2       —              —          40        A          D

     4   Supply current (ACMP and PRG all                IDDDIS        —              —          2         nA          D

         disabled)

     5   Analog input voltage                                 VAIN     VSS – 0.3      —         VDD        V           D

     6   Analog input offset voltage                          VAIO     —               5         40        mV          D

     7   Analog comparator hysteresis                         VH       3.0            —         20.0       mV          D

     8   Analog input leakage current                         IALKG    —              —          1         nA          D

     9   Analog comparator initialization delay          tAINIT        —              —          1.0       s          D

     10  Programmable reference generator inputs         VIn2 (VDD25)  1.8            —         2.75       V           D

     11  Programmable reference generator setup          tPRGST        —               1         —         µs          D

         delay

     12  Programmable reference generator step                Vstep    0.75            1        1.25       LSB         D

         size

     13  Programmable reference generator voltage        Vprgout       VIn/32         —          Vin       V           P

         range

3.8      12-Bit DAC Electricals

                                      Table 13. DAC     12LV  Operating Requirements

     #          Characteristic             Symbol             Min      Max        Unit     C             Notes

     1   Supply voltage                          VDDA         1.8      3.6        V        P

     2   Reference voltage                       VDACR        1.15     3.6        V        C

     3   Temperature                             TA           –40      105        °C       C

                                                                                                 A small load capaci-

                                                                                                 tance (47 pF) can

     4   Output load capacitance                 CL           —        100        pF       C     improve the band-

                                                                                                 width performance of

                                                                                                 the DAC.

     5   Output load current                     IL           —        1          mA       C

                                       Table 14. DAC 12-Bit Operating Behaviors

#               Characteristic                   Symbol       Min      Typ        Max      Unit       C          Notes

1        Resolution                                  N            12   —          12       bit        T

                                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                   27
Electrical Characteristics

                                Table 14. DAC 12-Bit Operating Behaviors  (continued)

    #             Characteristic          Symbol      Min    Typ          Max    Unit  C     Notes

    2   Supply current low-power mode     IDDA_DACLP  —      50           100    µA    T

    3   Supply current high-power mode    IDDA_DACHP  —      345          500    µA    T

        Full-scale Settling time                                                          •  VDDA = 3 V

        (±1 LSB)                                                                             or  2.2 V

    4   (0x080 to 0xF7F or 0xF7F to       TsFSLP      —      —            200    µs    T  •  VREFSEL = 1

        0x080)                                                                            •  Temperature

        low-power mode                                                                       = 25°C

        Full-scale Settling time                                                          •  VDDA = 3 V

        (±1 LSB)                                                                             or  2.2 V

    5   (0x080 to 0xF7F or 0xF7F to       TsFSHP      —      —            30     µs    T  •  VREFSEL = 1

        0x080)                                                                            •  Temperature

                                                                                             = 25°C

        high-power mode

        Code-to-code Settling time                                                        •  VDDA = 3 V

        (±1 LSB)                          TsC-CLP                                            or  2.2 V

    6   (0xBF8 to 0xC08 or 0xC08 to                   —      —            5      µs    T  •  VREFSEL = 1

        0xBF8)                                                                            •  Temperature

        low-power mode                                                                       = 25°C

        Code-to-code Settling time                                                        •  VDDA = 3 V

        (±1 LSB)                                                                             or  2.2 V

        (0xBF8 to 0xC08 or 0xC08 to       TsC-CHP                                µs       •  VREFSEL = 1

    7   0xBF8)                                        —      1            —            T  •  Temperature

        high-power mode (3 V at Room                                                         = 25°C

        Temperature)

        DAC output voltage range low

    8   (high-power mode, no load, DAC    Vdacoutl    —      —            100    mV    T

        set to 0) (3 V at Room

        Temperature)

        DAC output voltage range high     Vdacouth    VDACR

    9   (high-power mode, no load, DAC                -100   —            —      mV    T

        set to 0x0FFF)

    10  Integral non-linearity error      INL         —      —            ±8     LSB   T

    11  Differential non-linearity error  DNL         —      —            ±1     LSB   T

        VDACR is > 2.4 V

                                                                                          Calculated

                                                                                          by a best fit

                                                                                          curve from

    12  Offset error                      EO          —      ±0.4         ±3     %FSR  T  VSS +

                                                                                          100mV to

                                                                                          VREFH
                                                                                          –100mV

                                                                                          Calculated

                                                                                          by a best fit

                                                                                          curve from

    13  Gain error,   VREFH = Vext = VDD  EG          —      ±0.1         ± 0.5  %FSR  T  VSS +
                                                                                          100mV to

                                                                                          VREFH
                                                                                          –100mV

                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

28                                                                                     Freescale Semiconductor
                                                                                                 Electrical Characteristics

                                Table 14. DAC      12-Bit Operating      Behaviors  (continued)

#                 Characteristic                   Symbol          Min   Typ        Max   Unit   C  Notes

14         Power supply rejection ratio            PSRR            60    —          —     dB     T

           VDD  2.4 V

           Temperature drift of offset voltage                                                      See Typical

15         (DAC set to 0x0800)                         Tco         —     —          2     mV     T  Drift figure

                                                                                                    that follows.

16         Offset aging coefficient                    Ac          —     —          8     µV/yr  T

                                         Figure 7. Offset at Half Scale vs Temperature

3.9        ADC    Characteristics

                                         Table 15. 16-Bit     ADC  Operating Conditions

     #     Symb         Characteristic          Conditions         Min   Typ1       Max   Unit   C  Comment

     1     VDDA   Supply voltage         Absolute                  1.8   —          3.6   V      D

     2     VDDA                         Delta to VDD              –100     0       +100  mV     D
                                         (VDD–VDDA)2

     3     VSSA  Ground voltage                Delta to VSS       –100     0       +100  mV     D
                                                (VSS–VSSA)2

     4     VREFH  Ref Voltage High                                 1.15  VDDA       VDDA  V      D

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale  Semiconductor                                                                                           29
Electrical  Characteristics

                                 Table 15. 16-Bit ADC Operating Conditions  (continued)

       #    Symb   Characteristic         Conditions         Min    Typ1    Max    Unit                         C         Comment

       5    VREFL  Ref Voltage Low                           VSSA   VSSA    VSSA   V                            D

       6    VADIN  Input Voltage                             VREFL  —       VREFH  V                            D

       7    CADIN  Input                  16-bit modes       —      8       10     pF                           T

                   Capacitance            8/10/12-bit modes         4       5

       8    RADIN  Input Resistance                          —      2       5      k                           T

                                                                                                                          External to

       9    RAS    Analog Source                                                                                          MCU

                   Resistance                                                                                             Assumes

                                                                                                                          ADLSMP=0

                   16-bit mode                               —      —       0.5    k                           T

                                          fADCK > 8 MHz

                                          4 MHz < fADCK < 8  —      —       1      k                           T

                                                      MHz

                                          fADCK < 4 MHz      —      —       2      k                           T

                   13/12-bit mode                            —      —       1      k                           T

                                          fADCK > 8 MHz

                                          4 MHz < fADCK < 8  —      —       2      k                           T

                                                      MHz

                                          fADCK < 4 MHz      —      —       5      k                           T

                   11/10-bit mode                            —      —       2      k                           T

                                          fADCK > 8 MHz

                                          4 MHz < fADCK < 8  —      —       5      k                           T

                                                      MHz

                                          fADCK < 4 MHz      —      —       10     k                           T

                   9/8-bit mode                              —      —       5      k                           T

                                          fADCK > 8 MHz

                                          fADCK < 8 MHz      —      —       10     k                           T

       10   fADCK  ADC Conversion Clock

                   Frequency

                   ADLPC=0, ADHSC=1                          1.0    —       8.0    MHz                          D

                   ADLPC=0, ADHSC=0

                                                             1.0    —       5.0    MHz                          D

                   ADLPC=1, ADHSC=0

                                                             1.0    —       2.5    MHz                          D

    1  Typical values assume VDDA = 3.0 V, Temp = 25 C, fADCK=1.0 MHz unless otherwise stated. Typical values  are  for  reference only

       and are not tested in production.

    2  DC potential difference.

                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

30                                                                                                              Freescale Semiconductor
                                                                                          Electrical Characteristics

                                                 SIMPLIFIED

                                             INPUT PIN EQUIVALENT

                                                        CIRCUIT    ZADIN

                                                 Pad                          SIMPLIFIED

                          ZAS                    leakage                      CHANNEL SELECT

                                                 due to                       CIRCUIT         ADC SAR

                   RAS                           input                        RADIN           ENGINE

                                                 protection

                                          +

                                          VADIN
                                          –
                          CAS
           VAS  +
                –

                                                                              RADIN

                                                 INPUT PIN                    RADIN

                                                 INPUT PIN                    RADIN

                                                 INPUT PIN                                    CADIN

                          Figure 8.  ADC  Input  Impedance       Equivalency  Diagram

                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale  Semiconductor                                                                               31
Electrical Characteristics

                            Table 16. 16-Bit SAR ADC Characteristics full           operating range

                            (VREFH = VDDA, > 1.8, VREFL = VSSA  8 MHz,             –40 to 85 °C)

    #  Characteristic       Conditions1               Symb         Min  Typ2        Max            Unit  C      Comment

                            ADLPC=1, ADHSC=0                       —          215   —

    1  Supply Current       ADLPC=0, ADHSC=0                       —          470   —                           ADLSMP

                                                      IDDAD                                          A  T      =0

                            ADLPC=0, ADHSC=1                       —          610   —                           ADCO=1

    2  Supply Current       Stop, Reset, Module Off   IDDAD        —          0.01  —                A  T

                            ADLPC=1, ADHSC=0                       —          2.4   —

       ADC

    3  Asynchronous         ADLPC=0, ADHSC=0                       —          5.2   —                    C      tADACK =

       Clock Source         ADLPC=0, ADHSC=1          fADACK       —          6.2   —              MHz          1/fADACK

    4  Sample Time          See Reference Manual for sample times

    5  Conversion           See Reference Manual for conversion times

       Time

                                                                                                                32x

                                                                                                                Hardware

       Total                16-bit differential mode               —          16   48/ –40                    Averaging

    6  Unadjusted           16-bit single-ended mode  TUE          —          20   56/ –28       LSB3  T      (AVGE =

       Error                                                                                                    %1

                                                                                                                AVGS =

                                                                                                                %11)

                            13-bit differential mode               —          1.5  3.0                 T

                            12-bit single-ended mode               —    1.75       3.5

                            11-bit differential mode               —          0.7  1.5                 T

                            10-bit single-ended mode               —          0.8  1.5

                            9-bit differential mode                —          0.5  1.0                 T

                            8-bit single-ended mode                —          0.5  1.0

    7  Differential         16-bit differential mode  DNL          —          2.5  5/–3          LSB2  T

       Non-Linearity        16-bit single-ended mode               —          2.5  +5/–3

                            13-bit differential mode               —          0.7  1                   T

                            12-bit single-ended mode               —          0.7  1

                            11-bit differential mode               —          0.5  0.75                T

                            10-bit single-ended mode               —          0.5  0.75

                            9-bit differential mode                —          0.2  0.5                 T

                            8-bit single-ended mode                —          0.2  0.5

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

32                                                                                                   Freescale  Semiconductor
                                                                                               Electrical  Characteristics

                         Table 16. 16-Bit SAR ADC Characteristics full operating range

                      (VREFH = VDDA, > 1.8, VREFL = VSSA  8 MHz, –40 to 85 °C)  (continued)

#   Characteristic              Conditions1        Symb   Min       Typ2         Max           Unit  C     Comment

8   Integral             16-bit differential mode  INL    —                6.0  16.0         LSB2  T

    Non-Linearity        16-bit single-ended mode         —         10.0        20.0

                         13-bit differential mode         —                1.0  2.5                T

                         12-bit single-ended mode         —                1.0  2.5

                         11-bit differential mode         —                0.5  1.0                T

                         10-bit single-ended mode         —                0.5  1.0

                         9-bit differential mode          —                0.3  0.5                T

                         8-bit single-ended mode          —                0.3  0.5

9   Zero-Scale           16-bit differential mode  EZS    —                4.0  +32/ –24      LSB2  T     VADIN =

    Error                16-bit single-ended mode         —                4.0  +24/ –16                  VSSA

                         13-bit differential mode         —                0.7  2.5                T

                         12-bit single-ended mode         —                0.7  2.0

                         11-bit differential mode         —                0.4  1.0                T

                         10-bit single-ended mode         —                0.4  1.0

                         9-bit differential mode          —                0.2  0.5                T

                         8-bit single-ended mode          —                0.2  0.5

10  Full-Scale Error     16-bit differential mode  EFS    —         +10/0        +42/–2        LSB2  T     VADIN =

                         16-bit single-ended mode         —         +14/0        +46/–2                    VDDA

                         13-bit differential mode         —                1.0  3.5                T

                         12-bit single-ended mode         —                1.0  3.5

                         11-bit differential mode         —                0.4  1.5                T

                         10-bit single-ended mode         —                0.4  1.5

                         9-bit differential mode          —                0.2  0.5                T

                         8-bit single-ended mode          —                0.2  0.5

11  Quantization         16-bit modes              EQ     —      –1 to 0         —             LSB2

    Error                                                                                            D

                         <13-bit modes                    —                —     0.5

                         16-bit differential mode

                         Avg=32                           12.8             14.2  —                         Fin =

12  Effective            Avg=16                    ENOB   12.7             13.8  —             Bits  C     Fsample/10

    Number of Bits       Avg=8                            12.6             13.6  —                         0

                         Avg=4                            12.5             13.3  —

                         Avg=1                            11.9             12.5  —

13  Signal to Noise      See ENOB                         SINAD  =         6.02  ENOB + 1.76

    plus Distortion                                SINAD                                       dB

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                33
Electrical Characteristics

                            Table 16. 16-Bit SAR ADC Characteristics full operating range

                       (VREFH = VDDA, > 1.8, VREFL = VSSA  8 MHz, –40 to 85 °C)         (continued)

    #  Characteristic             Conditions1         Symb    Min      Typ2              Max      Unit  C             Comment

   14                       16-bit differential mode                                                    C

       Total Harmonic       Avg=32                            —        –91.5             –74.3                        Fin =

       Distortion                                     THD                                         dB                  Fsample/10

                            16-bit single-ended mode                                                    D             0

                            Avg=32                            —        –85.5             —

   15                       16-bit differential mode                                                    C

       Spurious Free        Avg=32                            75.0            92.2       —                            Fin =

       Dynamic                                        SFDR                                        dB                  Fsample/10

       Range                16-bit single-ended mode                                                    D             0

                            Avg=32                            —               86.2       —

                                                                                                                      IIn =

                                                                                                                      leakage

       Input Leakage                                                                                                  current

   16  Error                all modes                 EIL                     IIn * RAS           mV    D             (refer to

                                                                                                                      DC

                                                                                                                      characteri

                                                                                                                      stics)

   17  Temp Sensor          –40C – 25C                      —        1.646             —        mV/×

       Slope                                          m                                           C     C

                            25C – 125C                      —        1.769             —

   18  Temp Sensor          25C                      VTEMP2  —        718.2             —        mV    C

       Voltage                                        5

1   All accuracy numbers assume the ADC is calibrated with VREFH=VDDA

2   Typical values assume VDDA = 3.0V, Temp = 25C, fADCK=2.0MHz unless otherwise        stated.  Typical values are  for reference

    only and are not tested in production.

3   1 LSB = (VREFH – VREFL)/2N

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

34                                                                                                Freescale Semiconductor
                                                                                           Electrical  Characteristics

                         Table 17. 16-bit SAR ADC Characteristics full operating range

                         (VREFH = VDDA,  2.7 V, VREFL = VSSA, fADACK  4 MHz, ADHSC = 1)

#  Characteristic        Conditions1               Symb  Min  Typ2              Max        Unit  C     Comment

                                                                                                       32x

                                                                                                       Hardware

   Total                 16-bit differential mode        —                 16  24/ –24               Averaging

1  Unadjusted            16-bit single-ended mode  TUE   —                 20  32/–20    LSB3  T     (AVGE =

   Error                                                                                               %1

                                                                                                       AVGS =

                                                                                                       %11)

                         13-bit differential mode        —    1.5              2.0             T

                         12-bit single-ended mode        —    1.75             2.5

                         11-bit differential mode        —    0.7              1.0             T

                         10-bit single-ended mode        —    0.8              1.25

                         9-bit differential mode         —    0.5              1.0             T

                         8-bit single-ended mode         —    0.5              1.0

2  Differential          16-bit differential mode  DNL   —    2.5              3         LSB2  T

   Non-Linearity         16-bit single-ended mode        —    2.5              3

                         13-bit differential mode        —    0.7              1               T

                         12-bit single-ended mode        —    0.7              1

                         11-bit differential mode        —    0.5              0.75            T

                         10-bit single-ended mode        —    0.5              0.75

                         9-bit differential mode         —    0.2              0.5             T

                         8-bit single-ended mode         —    0.2              0.5

3  Integral              16-bit differential mode  INL   —    6.0              12.0      LSB2  T

   Non-Linearity         16-bit single-ended mode        —    10.0             16.0

                         13-bit differential mode        —    1.0              2.0             T

                         12-bit single-ended mode        —    1.0              2.0

                         11-bit differential mode        —    0.5              1.0             T

                         10-bit single-ended mode        —    0.5              1.0

                         9-bit differential mode         —    0.3              0.5             T

                         8-bit single-ended mode         —    0.3              0.5

4  Zero-Scale            16-bit differential mode  EZS   —    4.0              +16/0      LSB2  T     VADIN =

   Error                 16-bit single-ended mode        —    4.0              +16/-8                 VSSA

                         13-bit differential mode        —    0.7              2.0 2.0        T

                         12-bit single-ended mode        —    0.7

                         11-bit differential mode        —    0.4              1.0             T

                         10-bit single-ended mode        —    0.4              1.0

                         9-bit differential mode         —    0.2              0.5             T

                         8-bit single-ended mode         —    0.2              0.5

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                           35
Electrical Characteristics

                            Table 17. 16-bit SAR ADC Characteristics full operating range

                   (VREFH   = VDDA,  2.7 V, VREFL = VSSA, fADACK  4 MHz, ADHSC = 1)         (continued)

    #   Characteristic             Conditions1        Symb  Min           Typ2       Max      Unit  C             Comment

    5   Full-Scale Error    16-bit differential mode  EFS   —             +8/0       +24/0    LSB2  T             VADIN =

                            16-bit single-ended mode        —             +12/0      +24/0                        VDDA

                            13-bit differential mode        —             0.7       2.0           T

                            12-bit single-ended mode        —             0.7       2.5

                            11-bit differential mode        —             0.4       1.0           T

                            10-bit single-ended mode        —             0.4       1.0

                            9-bit differential mode         —             0.2       0.5           T

                            8-bit single-ended mode         —             0.2       0.5

    6   Quantization        16-bit modes              EQ    —             –1 to 0    —        LSB2

        Error                                                                                       D

                            <13-bit modes                   —                 —      0.5

                            16-bit differential mode

                            Avg=32                          14.3          14.5       —                            Fin =

    7   Effective           Avg=16                    ENO   13.8          14.0       —        Bits  C             Fsample/10

        Number of Bits      Avg=8                     B     13.4          13.7       —                            0

                            Avg=4                           13.1          13.4       —

                            Avg=1                           12.4          12.6       —

    8   Signal to Noise     See ENOB                  SINA  SINAD      =  6.02  ENOB + 1.76

        plus Distortion                               D                                       dB

    9                       16-bit differential mode                                                C

        Total Harmonic      Avg=32                          —             –95.8      –90.4                        Fin =

        Distortion                                    THD                                     dB                  Fsample/10

                            16-bit single-ended mode                                                D             0

                            Avg=32                          —                 —      —

    10                      16-bit differential mode                                                C

        Spurious Free       Avg=32                          91.0          96.5       —                            Fin =

        Dynamic                                       SFDR                                    dB                  Fsample/10

        Range               16-bit single-ended mode                                                D             0

                            Avg=32                          —                 —      —

                                                                                                                  IIn =

                                                                                                                  leakage

        Input Leakage                                                                                             current

    11  Error               all modes                 EIL                 IIn * RAS           mV    D             (refer to

                                                                                                                  DC

                                                                                                                  characteri

                                                                                                                  stics)

1   All accuracy numbers assume the ADC is calibrated with VREFH=VDDA

2   Typical values assume VDDA = 3.0V, Temp = 25C, fADCK=2.0MHz unless otherwise stated.     Typical values are  for reference

    only and are not tested in production.

3   1 LSB = (VREFH – VREFL)/2N

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

36                                                                                                Freescale Semiconductor
                                                                                                       Electrical Characteristics

3.10      MCG and External Oscillator (XOSC) Characteristics

                         Table 18. MCG (Temperature Range = –40 to 105°C Ambient)

   #                               Rating                      Symbol           Min       Typical  Max             Unit   C

   1   Internal reference startup time                         tirefst          —         55       100             s     D

                                           factory trimmed at

   2   Average internal reference          VDD=3.0 V and       fint_ft          —         31.25    —               kHz    C

       frequency                           temp=25C

                                           user trimmed                         31.25     —        39.0625                C

                                           Low range                            16        —        20                     C

   3   DCO output frequency range —        (DRS=00)            fdco_t                                              MHz

       trimmed                             Mid range                            32        —        40                     C

                                           (DRS=01)

                                           High range1                          40        —        60                     C

                                           (DRS=10)

       Resolution of trimmed DCO           with FTRIM                           —         0.1    0.2                  C

   4   output frequency at fixed voltage   without FTRIM       fdco_res_t      —         0.2    0.4           %fdco  C

       and temperature

                                           over voltage and                     —         1.0     2                    P

       Total deviation of trimmed DCO      temperature

   5   output frequency over voltage and   over fixed voltage  fdco_t                                             %fdco

       temperature                         and temp range                       —         0.5    1                    C

                                           of 0 – 70 C

   6   Acquisition time                    FLL2                tfll_acquire     —         —        1               ms     C

                                           PLL3                tpll_acquire     —         —        1                      D

   7   Long term Jitter of DCO output clock (averaged over     CJitter          —         0.02     0.2             %fdco  C

       2mS interval) 4

   8   VCO operating frequency                                 fvco             7.0       —        55.0            MHz    D

   9   PLL reference frequency range                           fpll_ref         1.0       —        2.0             MHz    D

   10  Jitter of PLL output clock          Long term           fpll_jitter_625  —         0.5664   —               %fpll  D

       measured over 625ns 5                                   ns

   11  Lock frequency tolerance            Entry6              Dlock            1.49    —        2.98          %      D

                                           Exit7               Dunl             4.47    —        5.97                 D

                                           FLL                 tfll_lock        —         —        tfll_acquire+          D

                                                                                                   1075(1/fint_t)

   12  Lock time                                                                                   tpll_acquire+   s

                                           PLL                 tpll_lock        —         —        1075(1/fpll_re         D

                                                                                                   f)

       Loss of external clock minimum frequency - RANGE =                       (3/5) x

   13  0                                                       floc_low         fint_t    —        —               kHz    D

       Loss of external clock minimum frequency - RANGE =                       (16/5) x

   14  1                                                       floc_high        fint_t    —        —               kHz    D

1  This should not exceed the maximum CPU frequency for this device which is 50.33 MHz.

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                      37
Electrical Characteristics

2   This specification applies to any time the FLL reference source or reference divider is changed, trim value is changed, DMX32 bit is

    changed, DRS bit is changed, or changing from FLL disabled (BLPE, BLPI) to FLL enabled (FEI, FEE, FBE, FBI). If a

    crystal/resonator is being used as the reference, this specification assumes it is already running.

3   This specification applies to any time the PLL VCO divider or reference divider is changed, or changing from PLL disabled (BLPE,

    BLPI) to PLL enabled (PBE, PEE). If a crystal/resonator is being used as the reference, this specification assumes it is already

    running.

4   Jitter is the average deviation from the programmed frequency measured over the specified interval at maximum fBUS.

    Measurements are made with the device powered by filtered supplies and clocked by a stable external clock signal. Noise injected

    into the FLL circuitry via VDD and VSS and variation in crystal oscillator frequency increase the CJitter percentage for a given interval.

5   625 ns represents 5 time quanta for CAN applications, under worst-case conditions of 8 MHz CAN bus clock, 1 Mbps CAN Bus

    speed, and 8 time quanta per bit for bit time settings. 5 time quanta is the minimum time between a synchronization edge and the

    sample point of a bit using 8 time quanta per bit.

6   Below Dlock minimum, the MCG is guaranteed to enter lock. Above Dlock maximum, the MCG will not enter lock. But if the MCG is

    already in lock, then the MCG may stay in lock.

7   Below Dunl minimum, the MCG will not exit lock if already in lock. Above Dunl maximum, the MCG is guaranteed to exit lock.

                            Table 19. XOSC (Temperature Range    =  –40 to 105°C Ambient)

#                           Characteristic                          Symbol                               Min  Typ1              Max             Unit  C

                                     •  Low range (RANGE = 0)                                                                                         D

                                                                                flo                      32   —                 38.4            kHz

                                     •  High range (RANGE = 1),     fhi-fll                              1    —                 5               MHz   D

                                     •  FEE or FBE mode 2

                                     •  High range (RANGE = 1),     fhi-pll                              1    —                 16              MHz   D

1   Oscillator crystal or resonator  •  PEE or PBE mode 3

    (EREFS = 1, ERCLKEN = 1)         •  High range (RANGE = 1),

                                     •  High gain (HGO = 1),        fhi-hgo                              1    —                 16              MHz   D

                                     •  BLPE mode

                                     •  High range (RANGE = 1),

                                     •  Low power (HGO = 0),        fhi-lp                               1    —                 8               MHz   D

                                     •  BLPE mode

2   Load capacitors                                                             C1                       See crystal or resonator manufacturer’s      D

                                                                                C2                            recommendation.

    Feedback resistor                •  Low range                               RF                       —                      —                     D

                                        (32 kHz to 38.4 kHz)                                                  10

3                                                                                                                                               M

                                     •  High range                              —                        —    1                 —                     D

                                        (1 MHz to 16 MHz)

    Series resistor — Low range      •  Low Gain (HGO = 0)                                               —    0                 —                     D

4                                                                               RS                                                              k

                                     •  High Gain (HGO = 1)                                              —    100               —                     D

                                     •  Low Gain (HGO = 0)                                               —    0                 —                     D

                                     •  High Gain (HGO = 1)                                                                                           D

5   Series resistor — High range                         8 MHz                 RS                       —    0                 0               k    D

                                                        4 MHz                                            —    0                 10                    D

                                                        1 MHz                                            —    0                 20                    D

                                                        MCF51MM256/128, Rev. 5

38                                                                                                                  Freescale Semiconductor
                                                                                                                 Electrical Characteristics

                   Table           19. XOSC (Temperature Range = –40 to 105°C Ambient)                      (continued)

   #                               Characteristic                         Symbol                       Min  Typ1         Max           Unit      C

                                   •   Low range, low gain (RANGE  =                                   —                 —                       D

                                       0, HGO = 0)                        t  CSTL-LP                        200

                                   •   Low range, high gain               t  CSTL-HG

                                       (RANGE = 0, HGO = 1)                                            —    400          —                       D

                                                                             O

   6     Crystal  start-up time 4  •   High range, low gain                                                                            ms

                                       (RANGE = 1, HGO = 0)5              tCSTH-LP                     —    5            —                       D

                                   •   High range, high gain              tCSTH-HG

                                       (RANGE = 1, HGO = 1)5                 O                         —    15           —                       D

1  Data in Typical column was characterized at 3.0 V, 25C or is typical recommended value.

2  When MCG is configured for FEE or FBE mode, input clock source must be divisible using RDIV to within the range of 31.25 kHz to 39.0625 kHz.

3  When MCG is configured for PEE or PBE mode, input clock source must be divisible using RDIV to within the range of 1 MHz to 2 MHz.

4  This parameter is characterized and not tested on each device. Proper PC board layout porcedures must be followed to achieve specifications.

5  4 MHz crystal.

                                                             MCU

                                       EXTAL                                                 XTAL

                                                              RF                                   RS

                                   C1               Crystal or Resonator                           C2

      o

   3.11           Mini-FlexBus Timing Specifications

   A multi-function external bus interface called Mini-FlexBus is provided with basic functionality to

   interface to slave-only devices up to a maximum bus frequency of 25.1666 MHz. It can be directly connected

   to asynchronous or synchronous devices such as external boot ROMs, flash memories, gate-array logic, or

   other simple target (slave) devices with little or no additional circuitry. For asynchronous devices a simple

   chip-select based interface can be used.

   All processor bus timings are synchronous; that is, input setup/hold and output delay are given in respect

   to the rising edge of a reference clock, MB_CLK. The MB_CLK frequency is half the internal system bus

   frequency.

   The following timing numbers indicate when data is latched or driven onto the external bus, relative to the

   Mini-FlexBus output clock (MB_CLK). All other timing relationships can be derived from these values.

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

   Freescale Semiconductor                                                                                                                       39
Electrical Characteristics

                                  Table 20. Mini-FlexBus AC Timing Specifications

       Num  C                       Characteristic                                     Min       Max  Unit       Notes

       —    —         Frequency of Operation                                           —    25.1666   MHz        —

       MB1  D         Clock Period                                               39.73           —    ns         —

       MB2  D         Output Valid                                                     —         20   ns         1

       MB3  D         Output Hold                                                      1.0       —    ns         1

       MB4  D         Input Setup                                                      22        —    ns         2

       MB5  D         Input Hold                                                       10        —    ns         2

    1  Specification  is valid for all MB_A[19:0], MB_D[7:0],  MB_CS[1:0],  MB_OE, MB_R/W, and MB_ALE.

    2  Specification  is valid for all MB_D[7:0].

                                                       S0           S1                 S2        S3     S0

                                    FB_CLK

                                                       MB1                                       MB3

                                    FB_A[19:16]                     ADDR[19:0]

          8-bit Non-Mux’d   Bus                                MB2                          MB5

                                    FB_D[7:0]          ADDR[31:24]          DATA[7:0]

                                                                                       MB4

                                    FB_AD[19:16]                    ADDR[19:16]

            16-bit Mux’d    Bus

                                    FB_AD[15:0]        ADDR[15:0]       DATA[15:0]

                                    FB_R/W

                                    FB_ALE

                                 FB_CSn, FB_OE

                                    Figure         9.  Mini-FlexBus Read Timing

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

40                                                                                                    Freescale  Semiconductor
                                                                                 Electrical  Characteristics

                                               S0          S1           S2  S3   S0

                                 FB_CLK

                                               MB1                          MB3

                                 FB_AD[19:8]               ADDR[19:8]

           8-bit Non-Mux’d  Bus                    MB2

                                 FB_AD[7:0]    ADDR[7:0]       DATA[7:0]

                                 FB_AD[19:16]              ADDR[19:16]

           16-bit Mux’d     Bus

                                 FB_AD[15:0]   ADDR[15:0]      DATA[15:0]

                                 FB_R/W

                                 FB_ALE

                                 FB_CSn

                                 FB_OE

                                 Figure 10.    Mini-FlexBus Write Timing

                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale  Semiconductor                                                                     41
Electrical Characteristics

3.12    AC Characteristics

This section describes ac timing characteristics for each peripheral system.

3.12.1  Control Timing

                                                  Table  21.  Control Timing

    #   Symbol                 Parameter                                      Min      Typical1  Max     C  Unit

    1   fBus          Bus frequency (tcyc = 1/fBus)                                                         MHz

                                                              VDD  1.8 V     dc       —         10      D

                                                              VDD > 2.1 V     dc       —         20      D

                                                              VDD > 2.4 V     dc       —         25.165  D

    2   tLPO          Internal low-power oscillator                           700      1000      1300    P  s

                      period

    3   textrst       External reset pulse width2                             100      —         —       D  ns

                      (tcyc = 1/fSelf_reset)

    4   trstdrv       Reset low drive                                      66 x tcyc   —         —       D  ns

    5   tMSSU         Active background debug                                 500      —         —       D  ns

                      mode latch setup time

    6   tMSH          Active background debug                                 100      —         —       D  ns

                      mode latch hold time

                      IRQ pulse width

    7   tILIH, tIHIL        •  Asynchronous path2                             100      —         —       D  ns

                            •  Synchronous path3                           1.5 x tcyc

                      KBIPx pulse width

    8   tILIH, tIHIL        •  Asynchronous path2                             100      —         —       D  ns

                            •  Synchronous path3                           1.5 x tcyc

                                                   MCF51MM256/128, Rev. 5

42                                                                                               Freescale Semiconductor
                                                                                                     Electrical Characteristics

                               Table 21. Control Timing                      (continued)

   #  Symbol                   Parameter                                     Min          Typical1   Max  C  Unit

   9  tRise, tFall       Port rise and fall time (load = 50 pF)4, Low Drive                                                  ns

                                                      Slew rate

                                                      control                —            11         —    D

                                                      disabled

                                                      (PTxSE = 0)

                                                      Slew rate

                                                      control                —            35         —    D

                                                      enabled

                                                      (PTxSE = 1)

                                                      Slew rate

                                                      control                —            40         —    D

                                                      disabled

                                                      (PTxSE = 0)

                                                      Slew rate

                                                      control                —            75         —    D

                                                      enabled

                                                      (PTxSE = 1)

1  Typical values are based on characterization data at VDD = 5.0 V, 25 C unless otherwise stated.

2  This is the shortest pulse that is guaranteed to be recognized as a reset pin request. Shorter pulses are not guaranteed

   to override reset requests from internal sources.

3  This is the minimum pulse width thatis guaranteed to passthrough the pinsynchronization circuitry. Shorter pulses may

   or may not be recognized. In stop mode, the synchronizer is bypassed so shorter pulses can be recognized in that case.

4  Timing is shown with respect to 20% VDD and 80% VDD levels. Temperature range –40 C to 105 C.

                                                      textrst

                    RESET PIN

                                          Figure 11. Reset Timing

                                                      tIHIL

                               IRQ/KBIPx

                               IRQ/KBIPx

                                                      tILIH

                                          Figure 12. IRQ/KBIPx Timing

                                          MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                          43
Electrical Characteristics

3.12.2     TPM Timing

Synchronizer circuits determine the shortest input pulses that can be recognized or the fastest clock that

can be used as the optional external source to the timer counter. These synchronizers operate from the

current bus rate clock.

                                     Table 22. TPM Input Timing

        #  C                         Function                          Symbol   Min  Max     Unit

        1  —                External clock frequency                   fTPMext  dc   fBus/4  MHz

        2  —                External clock period                      tTPMext  4    —       tcyc

        3  D                External clock high time                   tclkh    1.5  —       tcyc

        4  D                External clock low time                    tclkl    1.5  —       tcyc

        5  D                Input capture pulse width                  tICPW    1.5  —       tcyc

                                                              tTPMext

                                                       tclkh

                            TPMxCLK

                                                                       tclkl

                                     Figure 13. Timer External Clock

                                                              tICPW

                            TPMxCHn

                            TPMxCHn

                                                              tICPW

                                     Figure 14. Timer Input Capture Pulse

                                     MCF51MM256/128, Rev. 5

44                                                                                   Freescale Semiconductor
                                                                                                                 Electrical Characteristics

3.13     SPI Characteristics

Table 23 and Figure 15 through Figure 18 describe the timing requirements for the SPI system.

                                                      Table 23. SPI Timing

      No.1               Characteristic2                      Symbol              Min                 Max            Unit            C

            Operating frequency

      1                                               Master  fop                 fBus/2048           fBus/2         Hz              D

                                                      Slave                       0                   fBus/4         Hz

            SPSCK period

      2                                               Master  tSPSCK              2                   2048           tcyc            D

                                                      Slave                       4                   —              tcyc

            Enable lead time

      3                                               Master  tLead               12                 —              tSPSCK          D

                                                      Slave                       1                   —              tcyc

            Enable lag time

      4                                               Master  tLag                12                 —              tSPSCK          D

                                                      Slave                       1                   —              tcyc

            Clock (SPSCK) high or low time

      5                                               Master  tWSPSCK             tcyc –30           1024 tcyc      ns              D

                                                      Slave                       tcyc – 30           —              ns

            Data setup time (inputs)                          tSU

      6                                               Master  tSU                 15                  —              ns              D

                                                      Slave                       15                  —              ns

            Data hold time (inputs)                           tHI

      7                                               Master  tHI                 0                   —              ns              D

                                                      Slave                       25                  —              ns

      8     Slave access time3                                ta                  —                   1              tcyc            D

      9     Slave MISO disable time4                          tdis                —                   1              tcyc            D

            Data valid (after SPSCK edge)

      10                                              Master  tv                  —                   25             ns              D

                                                      Slave                       —                   25             ns

            Data hold time (outputs)

      11                                              Master  tHO                 0                   —              ns              D

                                                      Slave                       0                   —              ns

            Rise time

      12                                              Input   tRI                 —                   tcyc – 25      ns              D

                                                      Output  tRO                 —                   25             ns

            Fall time

      13                                              Input   tFI                 —                   tcyc – 25      ns              D

                                                      Output  tFO                 —                   25             ns

1     Numbers in this column identify elements in Figure 15 through Figure 18.

2     All timing is shown with respect to 20% VDD and 70% VDD, unless noted; 100 pF load     on  all  SPI pins. All  timing assumes  slew

      rate control disabled and high drive strength enabled for SPI output pins.

3     Time to data active from high-impedance state.

4     Hold time to high-impedance state.

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                                    45
Electrical  Characteristics

            SS1

            (OUTPUT)

                             2                        2                                                              3

            SCK                                               5

            (CPOL = 0)

            (OUTPUT)                            4

            SCK                                 5

            (CPOL = 1)                                        4

            (OUTPUT)

                                 6           7

            MISO                    MSB IN2

            (INPUT)                                           BIT 6 . . . 1                    LSB  IN

                                 11                              11                                              12

            MOSI                     MSB OUT2                 BIT 6 . . . 1                    LSB  OUT

            (OUTPUT)

            NOTES:

            1. SS output mode (MODFEN = 1, SSOE = 1).

            2. LSBF = 0. For LSBF = 1, bit order is LSB, bit 1, ..., bit 6, MSB.

                                     Figure 15. SPI Master Timing (CPHA                     =  0)

                     SS(1)

            (OUTPUT)

                                                   2

                                     2                                                                           3

                      SCK                                5

            (CPOL = 0)

            (OUTPUT)                    4

                      SCK               5

            (CPOL = 1)                                   4

            (OUTPUT)

                                        6                7

            MISO                                      IN(2)

            (INPUT)                          MSB                             BIT 6 . . . 1               LSB IN

                             11                                      12

            MOSI                             MSB      OUT(2)         BIT 6 . . . 1                      LSB OUT

            (OUTPUT)

            NOTES:

                      1. SS output mode (MODFEN = 1, SSOE = 1).

                      2. LSBF = 0. For LSBF = 1, bit order is LSB, bit 1, ..., bit 6, MSB.

                                     Figure 16. SPI Master Timing (CPHA                     =  1)

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

46                                                                                                               Freescale  Semiconductor
                                                                                                                Electrical  Characteristics

SS

(INPUT)

                                                      2                                                      3

SCK                                                             5

(CPOL = 0)

(INPUT)                                         4

                         2

SCK                                             5

(CPOL = 1)

(INPUT)                                                         4                                                              9

                            8                                      11                                    12

MISO                                      MSB OUT               BIT 6 . . . 1                 SLAVE LSB OUT          SEE

(OUTPUT)                 SLAVE                                                                                       NOTE

                            6                7

MOSI                                                            BIT 6 . . . 1

(INPUT)                        MSB IN                                                         LSB IN

NOTE:

1. Not      defined,     but normally MSB of character just received

                                       Figure 17. SPI Slave Timing                 (CPHA = 0)

            SS

(INPUT)

                                                   2                                                  3

                                       2

            SCK

(CPOL = 0)                                                   5

(INPUT)                                   4

            SCK                           5

(CPOL = 1)                                                   4

(INPUT)

                                             11                                12                                           9

MISO                     SEE           SLAVE          MSB OUT                  BIT 6 . . . 1         SLAVE LSB OUT

(OUTPUT)                 NOTE

                               8          6               7

       MOSI

(INPUT)                                      MSB      IN                       BIT 6 . . . 1                 LSB IN

NOTE:

            1. Not       defined, but  normally LSB of character just received

                                       Figure 18. SPI Slave Timing (CPHA                      =  1)

                                                      MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                           47
   Electrical Characteristics

   3.14     Flash Specifications

   This section provides details about program/erase times and program-erase endurance for the Flash

   memory.

   Program and erase operations do not require any special power sources other than the normal VDD supply.

   For more detailed information about program/erase operations, see the Memory chapter in the Reference

   Manual for this device (MCF51MM256RM).

                                               Table 24. Flash Characteristics

   #                      Characteristic                             Symbol       Min     Typical            Max   Unit                                 C

   1     Supply voltage for program/erase                                                 —                                                             D

         –40C to 105C                                              Vprog/erase  1.8                        3.6   V

   2     Supply voltage for read operation                           VRead        1.8     —                  3.6   V                                    D

   3     Internal FCLK frequency1                                    fFCLK        150     —                  200   kHz                                  D

   4     Internal FCLK period (1/FCLK)                               tFcyc        5       —                  6.67  s                                   D

   5     Byte program time (random location)2                        tprog                9                        tFcyc                                P

   6     Byte program time (burst mode)2                             tBurst               4                        tFcyc                                P

   7     Page erase time2                                            tPage                4000                     tFcyc                                P

   8     Mass erase time2                                            tMass                20,000                   tFcyc                                P

         Program/erase endurance3

   9     TL to TH = –40C to + 105C                                              10,000  —                  —     cycles                               C

         T = 25C                                                                 —       100,000            —

   10    Data retention4                                             tD_ret       15      100                —     years                                C

1  The frequency of this clock is controlled by a software setting.

2  These values are hardware state machine controlled. User code does not need to count cycles. This information supplied for calculating

   approximate time to program and erase.

3  Typical endurance for flash was evaluated for this product family on the HC9S12Dx64. For additional information on how Freescale defines

   typical endurance, please refer to Engineering Bulletin EB619, Typical Endurance for Nonvolatile Memory.

4  Typical data retention values are based on intrinsic capability of the technology measured at high temperature and de-rated to 25C using the

   Arrhenius equation. For additional information on how Freescale defines typical data retention, please refer to Engineering Bulletin EB618, Typical

   Data Retention for Nonvolatile Memory.

                                               MCF51MM256/128, Rev. 5

   48                                                                                                             Freescale Semiconductor
                                                                                         Electrical Characteristics

3.15  USB Electricals

The USB electricals for the USB On-the-Go module conform to the standards documented by the

Universal Serial Bus Implementers Forum. For the most up-to-date standards, visit http://www.usb.org.

If the Freescale USB On-the-Go implementation has electrical characteristics that deviate from the

standard or require additional information, this space would be used to communicate that information.

                         Table 25. Internal USB 3.3 V Voltage Regulator Characteristics

#               Characteristic         Symbol    Min           Typ  Max                  Unit          C

1     Regulator operating voltage      Vregin    3.9           —    5.5                  V             C

2     VREG output                      Vregout   3             3.3  3.75                 V             P

3     VUSB33 input with internal VREG  Vusb33in  3             3.3  3.6                  V             C

      disabled

4     VREG Quiescent Current           IVRQ      —             0.5  —                    mA            C

                                       MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                   49
                                                                                                                          Electrical Characteristics

3.16       VREF Electrical Specifications

                                                  Table 26.  VREF Electrical  Specifications

      #           Characteristic                                   Symbol            Min                           Max           Unit        C

      1    Supply voltage                                            VDDA            1.80                          3.6           V           C

      2    Operating temperature range                                TA             –40                           105           °C          C

      3    Output Load Capacitance                                   CL              —                             100           nF          D

      4    Maximum Load                                               —              —                             10            mA          —

      5    Voltage Reference Output with Factory                     Vout            1.145                         1.153         V           P

           Trim. VDD = 3 V at 25 °C

      6    Temperature Drift (Vmin—Vmax across                       Tdrift          —                             25            mV1         T

           the full temperature range)

      7    Aging Coefficient2                                        AC              —                             60            V/year     C

      8    Powered down Current (Off Mode,                            I              —                             0.10          A          C

           VREFEN=0, VRSTEN=0)

      9    Bandgap only (Mode_LV[1:0] = 00)                           I              —                             75            A          T

   10      Low-Power buffer (MODE_LV[1:0] = 01)                       I              —                             125           A          T

   11      Tight-Regulation buffer (MODE_LV[1:0]                                                                                             T

           = 10)                                                      I              —                             1.1           mA

   12      Load Regulation MODE_LV = 10                               —              —                             100           V/mA       C

   13      Line Regulation MODE = 1:0, Tight

           Regulation VDD < 2.3 V, Delta

           VDDA =100 mV, VREFH = 1.2 V driven                        DC              70                            —             dB          C

           externally with VREFO disabled. (Power

           Supply Rejection)

1  See typical chart that follows (Figure 20).

2  Linear reliability model (1008 hours stress at 125°C =    10 years operating life) used to calculate     Aging  V/year.  VREF0 data recorded per

   month.

                               Table 27.          VREF       Limited  Range Operating       Behaviors

   #              Characteristic                             Symbol           Min           Max                           Unit            C

         Voltage Reference Output with

   1     Factory Trim (Temperature range                     Vout            1.149          1.152                            mV           T

         from 0°C to 50 °C)

         Temperature Drive (Vmin —Vmax                                                                                    mV1

   2     Temperature range from 0 °C to                      Tdrift           —                          3                                T

         50 °C)

1  See   typical chart that follows (Figure 20).

                                                             MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                                               47
                                                                         Electrical Characteristics

                         Figure 19. Typical VREF Output vs. Temperature

                         Figure  20. Typical VREF Output  vs.  VDD

                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                  51
Electrical  Characteristics

3.17        TRIAMP Electrical Parameters

                               Table 28. TRIAMP Characteristics  1.8–3.6    V,  –40°C~105°C

    #                     Characteristic1           Symbol       Min            Typ2   Max      Unit       C

    1       Operating Voltage                       VDD          1.8            —      3.6      V          C

    2       Supply Current (IOUT=0mA, CL=0)         ISUPPLY      —              52     60       A         T

            Low-power mode

    3       Supply Current (IOUT=0mA, CL=0)         ISUPPLY      —              432    480      A         T

            High-speed mode

    4       Input Offset Voltage                    VOS          —              ±1     ±5       mV         T

    5       Input Offset Voltage Temperature Drift  VOS         —              600    —        V         T

    6       Input Offset Current                    IOS          —              ±120   500      pA         T

    7       Input Bias Current (0 ~ 50°C)           IBIAS        —              < 350  < ±500   pA         T

    8       Input Bias Current (–40 ~ 105°C)        IBIAS        —              3      6.55     nA         T

    9       Input Common Mode Voltage Low           VCML         0              —      —        V          T

    10      Input Common Mode Voltage High          VCMH         —              —      VDD–1.4  V          T

    11      Input Resistance                        RIN          500            —      —        M         T

    12      Input Capacitances                      CIN          —              —      5        pF         D

    13      AC Input Impedance (fIN=100kHz)         |XIN|        —              1      —        M         D

    14      Input Common Mode Rejection Ratio       CMRR         60             70     —        dB         T

    15      Power Supply Rejection Ration           PSRR         60             70     —        dB         T

    16      Slew Rate (VIN=100mV) Low-power        SR           —              0.1    —        V/s       T

            mode

    17      Slew Rate (VIN=100mV) High-speed       SR           —              1      —        V/s       T

            mode

    18      Unity Gain Bandwidth (Low-power mode)   GBW          0.15           0.25   —        MHz        T

            50pF

    19      Unity Gain Bandwidth (High-speed mode)  GBW          —              1.6    —        MHz        T

            50pF

    20      DC Open Loop Voltage Gain               AV           —              80     —        dB         T

    21      Load Capacitance Driving Capability     CL(max)      —              —      100      pF         T

    22      Output Impedance AC Open Loop           ROUT         —              1.4    —        k         D

            (@100 kHz Low-power mode)

    23      Output Impedance AC Open Loop           ROUT         —              184    —                  D

            (@100 kHz High-speed mode)

    24      Output Voltage Range                    triout       0.15           —      VDD –    V          T

                                                                                       0.15

    25      Output Drive Capability                 IOUT         —              ± 1.0  —        mA         T

    26      Gain Margin                             GM           20             —      —        dB         D

    27      Phase Margin                            PM           45             55     —        deg        T

                                                    MCF51MM256/128, Rev. 5

52                                                                                              Freescale  Semiconductor
                                                                                                               Electrical Characteristics

                  Table 28. TRIAMP Characteristics 1.8–3.6 V, –40°C~105°C (continued)

    #                     Characteristic1             Symbol    Min                           Typ2        Max     Unit      C

    28  Input Voltage Noise Density                   f= 1 kHz  —                             160         —       nV/Hz    T

1   All parameters are measured at 3.0 V, CL= 47 pF across temperature –40 to + 105 °C unless specified.

2   Data in Typical column was characterized at 3.0 V, 25°C or is typical recommended value.

3.18    OPAMP Electrical Parameters

                                      Table 29. OPAMP Characteristics 1.8–3.6 V

#                 Characteristics1                    Symbol    Min                           Typ2        Max     Unit         C

1       Operating Voltage                             VDD       1.8                                —         3.6        V      C

2       Supply Current (IOUT=0mA, CL=0 Low-Power      ISUPPLY   —                                  48        80         A     T

        mode)

3       Supply Current (IOUT=0mA, CL=0 High-Speed     ISUPPLY   —                             350            500        A     T

        mode)

4       Input Offset Voltage                          VOS       —                                  2        6   mV           T

5       Input Offset Voltage Temperature Coefficient  VOS      —                                  10          —  V/C         T

6       Input Offset Current (–40°C to 105°C)         IOS       —                             2.5        250          nA     T

7       Input Offset Current (–40°C to 50°C)          IOS       —                                  —         45         nA     T

8       Positive Input Bias Current (–40°C to 105°C)  IBIAS     —                             0.8            3.5        nA     T

9       Positive Input Bias Current (–40°C to 50°C)   IBIAS     —                                  —         2         nA     T

10      Negative Input Bias Current (–40°C to 105°C)  IBIAS     —                             2.5            250        nA     T

11      Negative Input Bias Current (–40°C to 50°C)   IBIAS     —                                  —         45         nA     T

12      Input Common Mode Voltage Low                 VCML      0.1                                —           —        V      T

13      Input Common Mode Voltage High                VCMH      —                                  —         VDD        V      T

14      Input Resistance                              RIN       —                             500              —  M           T

15      Input Capacitances                            CIN       —                                  —         10         pF     D

16      AC Input Impedance (fIN=100kHz Negative       |XIN|     —                                  52          —        k     D

        Channel)

17      AC Input Impedance (fIN=100kHz Positive       |XIN|     —                             132              —        k     D

        Channel)

18      Input Common Mode Rejection Ratio             CMRR      55                                 65          —        dB     T

19      Power Supply Rejection Ratio                  PSRR      60                                 65          —        dB     T

20      Slew Rate (VIN=100mV Low-Power mode)         SR        0.1                                —           —  V/s         T

21      Slew Rate (VIN=100mV High-Speed mode)        SR           1                               —           —  V/s         T

22      Unity Gain Bandwidth (Low-Power mode)         GBW       0.2                                —           —  MHz          T

23      Unity Gain Bandwidth (High-Speed mode)        GBW          1                               —           —  MHz          T

24      DC Open Loop Voltage Gain                     AV        80                                 90          —        dB     T

25      Load Capacitance Driving Capability           CL(max)   —                                  —         100        pF     T

26      Output Impedance AC Open Loop (@100 kHz       ROUT      —                                  4k          —              D

        Low-Power mode)

                                                 MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                           53
Electrical Characteristics

                              Table 29. OPAMP Characteristics 1.8–3.6 V (continued)

    #                 Characteristics1                Symbol    Min                                       Typ2  Max      Unit    C

    27  Output Impedance AC Open Loop (@100 kHz       ROUT      —                                         220   —               D

        High-Speed mode)

    28  Output Voltage Range                          VOUT      0.15                                      —     VDD–0.1  V       T

                                                                                                                5

    29  Output Drive Capability                       IOUT      0.5                                      1.0  —        mA      T

    30  Gain Margin                                   GM        20                                        —     —        dB      D

    31  Phase Margin                                  PM        45                                        55    —        deg     T

        GPAMP startup time (Low-Power mode)

    32  (Tolerance < 1%, Vin = 0.5 Vp–p, CL = 25 pF,  Tstartup  —                                         4     —        uS      T

        RL = 100k)

        GPAMP startup time (Low-Power mode)

    33  (Tolerance < 1%, Vin = 0.5 Vp–p, CL = 25 pF,  Tstartup  —                                         1     —        uS      T

        RL = 100k)

    34  Input Voltage Noise Density                   f=1 kHz   —                                         250   —        nV/Hz  T

1   All parameters are measured at 3.3 V, CL =4 7 pF across temperature –40 to + 105°C unless specified.

2   Data in Typical column was characterized at 3.0 V, 25°C or is typical recommended value.

                                             MCF51MM256/128, Rev. 5

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                                                                                      Ordering Information

4          Ordering Information

This section contains ordering information for the device numbering system. See Table 1 for feature

summary by package information.

4.1        Part Numbers

                               Table 30. Orderable Part Number Summary

   Freescale Part                      Description            Flash / SRAM  Package           Temperature

      Number                                                   (Kbytes)

   MCF51MM256VML         MCF51MM256 ColdFire Microcontroller   256K/32K     104 MAPBGA        –40 to 105 °C

   MCF51MM256VLL         MCF51MM256 ColdFire Microcontroller   256K/32K     100 LQFP          –40 to 105 °C

   MCF51MM256VMB         MCF51MM256 ColdFire Microcontroller   256K/32K     81 MAPBGA         –40 to 105 °C

   MCF51MM256VLK         MCF51MM256 ColdFire Microcontroller   256K/32K     80 LQFP           –40 to 105 °C

   MCF51MM128VMB         MCF51MM128 ColdFire Microcontroller   128K/32K     81 MAPBGA         –40 to 105 °C

   MCF51MM128VLK         MCF51MM128 ColdFire Microcontroller   128K/32K     80 LQFP           –40 to 105 °C

4.2        Package Information

                                       Table 31. Package Descriptions

   Pin Count             Package Type  Abbreviation           Designator    Case No.    Document No.

      100     Low Quad Flat Package                 LQFP       LL           983-03      98ASS23308W

      80      Low Quad Flat Package                 LQFP       LK           1418        98ASS23174W

      104     MAP BGA Package                       MAPBGA     ML           1285-02     98ARH98267A

      81      MAP BGA Package                       MAPBGA     MB           1662-01     98ASA10670D

4.3        Mechanical Drawings

Table 31 provides the available package types and their document numbers. The latest package

outline/mechanical drawings are available on the MCF51MM256/128 Product Summary pages at

http://www.freescale.com.

To view the latest drawing, either:

   •  Click on the appropriate link in Table 31, or

   •  Open a browser to the Freescale website (http://www.freescale.com), and enter the appropriate

      document number (from Table 31) in the “Enter Keyword” search box at the top of the page.

.

                                       MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                      53
                                                                                                               Revision History

5     Revision History

This section lists major changes between versions of the MCF51MM256 Data Sheet.

                                              Table 32. Revision History

   Revision              Date                                       Description

   0         March/April 2009  Initial Draft

                               •   Revised to follow standard template.

   1         July 2009         •   Removed extraneous headings from the TOC.

                               •   Corrected units for Monotonocity to be blank in for the DAC specification.

                               •   Updated ADC characteristic tables to include 16-Bit SAR in headings.

   2         July 2009         •   Changed MCG (XOSC) Electricals Table - Row 2, Average Internal Reference

                                   Frequency typical value from 32.768 to 31.25.

                               •   Updated Thermal Characteristics table. Reinserted the 81 and 104 MapBGA devices.

                               •   Revised the ESD and Latch-Up Protection Characteristic description to read:

                                   Latch-up Current at TA = 125°C.

                               •   Changed Table 9. DC Characteristics rows 2 and 4, to 1.8 V, ILoad = -600 mA

                                   conditions to 1.8 V, ILoad = 600A respectively.

                               •   Corrected the 16-bit SAR ADC Operating Condition table Ref Voltage High Min value

                                   to be 1.13 instead of 1.15.

   3         April 2010        •   Updated the ADC electricals.

                               •   Inserted the Mini-FlexBus Timing Specifications.

                               •   Added a Temp Drift parameter to the VREF Electrical Specifications.

                               •   Removed the S08 Naming Convention diagram.

                               •   Updated the Orderable Part Number Summary to include the Freescale Part Number

                                   suffixes.

                               •   Completed the Package Description table values.

                               •   Changed the 80LQFP package drawing from 98ARL10530D to 98ASS23174W.

                               •   Updated electrical characteristic data.

   4         October 2010      •   Updated with the latest characteristic data. Added several figures. Added the ADC

                                   Typical Operation table.

                               In  “Supply current characteristics” table,

                               •   For S3IDD, the maximum value for the first row at 1A is changed to 1.3 A and the

   5         July 2012             typical value 0.65 A is changed to 0.75A.

                               •   For parameter 3, changed “LPS” to “LPR”, “FBILP” to "FBI" and “FBELP” to “FBE”.

                               •   For parameter 4, changed “LPS” to “LPR”, and “FBELP” to “BLPE” in both instances.

                                              MCF51MM256/128, Rev. 5

Freescale Semiconductor                                                                                                53
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Asia/Pacific:

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Document Number: MCF51MM256

Rev. 5

07/2012
Mouser Electronics

Authorized Distributor

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NXP:

MCF51MM128CLK  MCF51MM128CMB  MCF51MM128VLK  MCF51MM128VMB           MCF51MM256VMB

MCF51MM256VML  MCF51MM256CLK  MCF51MM256CLL  MCF51MM256CMB  MCF51MM256CML

MCF51MM256VLK  MCF51MM256VLL

小广播

MCF51MM256VML器件购买:

数量 单价(人民币) mouser购买
240 ¥51.78 购买
480 ¥50.73 购买
720 ¥49.75 购买
1200 ¥43.35 购买
2160 ¥41.78 购买

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