NXP Semiconductors
Data Sheet: Technical Data
Document Number: MM912_637D1
Rev. 5.0, 8/2016
Intelligent integrated precision
battery sensor
The MM912I637 (96 kB) and MM912J637 (128 kB) are fully integrated LIN
Battery monitoring devices, based on NXP SMARTMOS and S12 MCU
Technology.
The device supports precise current measurement via an external shunt resistor,
and precise battery voltage measurement via a series resistor directly at the
battery plus pole. The integrated temperature sensor combined in the close
proximity to the battery, allows battery temperature measurement.
The integrated LIN 2.1 interface makes the sensor feedback available on the LIN
Bus.
Features
• Battery voltage measurement
• Battery current measurement in up to 8 ranges
• On chip temperature measurement
• Normal and two low-power modes
• Current threshold detection and current averaging in standby => wake-up
from low-power mode
• Triggered wake-up from LIN and periodic wake-up
• Signal low pass filtering (current, voltage)
• PGA (programmable low-noise gain amplifier) with automatic gain control
• Accurate internal oscillator (an external quartz oscillator may be used for
extended accuracy)
• Communication via a LIN 2.1, LIN2.0 bus interface
• S12 microcontroller with 128 kByte flash, 6.0 kByte RAM, 4.0 kByte data flash
• Background debug module
• External temperature sensor option (TSUP, VTEMP)
• Optional 2nd external voltage sense input (VOPT)
• 4 x 5.0 V GPIO including one wake-up capable high voltage input (PTB3/L0)
• 8 x MCU general purpose I/O including SPI functionality
• Industry standard EMC compliance
MM912_637
Battery Monitoring System
EP SUFFIX (WF-TYPE)
98ASA00343D
48-PIN QFN
Applications
• 12 V Lead-acid battery monitoring
MM912_637
VDDA
ADC Supply
AGND
ADCGND
VDDL
VDDH
VDDD2D
VDDX
VDDRX
DGND
VSSD2D
VSSRX
RESET
RESET_A
PA0/MISO
PA1/MOSI
PA2/SCK
PA3/SS
PA4
PA5
PA6
PA7
BKGD/MODC
PE0/EXTAL
PE1/XTAL
TEST
Internal
Temp
Sense
Module
LIN
LGND
TSUP
VTEMP
VOPT
VSENSE
VSUP
ISENSEL
Battery
Positive Pole
+
(optional)
LIN Interface
Optional Temp Sense
Input and Supply
Voltage sense Module
Power Supply
2.5 V Supply
5.0 V Supply
Digital Ground
Battery
Negative Pole
_
Shunt
Reset
Current Sense Module
ISENSEH
PTB0
PTB1
PTB2
PTB3/L0
GNDSUB
TCLK
TEST_A
4
Chassis
Ground
-5.0 V GPI/O shared
with TIMER, SCI and LIN
-PTB3 high voltage
WAKE capable
5.0 V Digital I/O
Debug and External
Oscillator
MCU Test
Analog Test
Figure 1. Simplified application diagram
© 2016 NXP B.V.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
Table of Contents
1
2
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Pin assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 MM912_637 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Recommended external components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Pin structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 Supply currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Static electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.6 Dynamic electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.7 Thermal protection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.8 Electromagnetic compatibility (EMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Functional description and application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2 MM912_637 - analog die overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3 Analog die - power, clock and resets - PCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4 Interrupt module - IRQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.5 Current measurement - ISENSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.6 Voltage measurement - VSENSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.7 Temperature measurement - TSENSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.8 Channel acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.9 Window watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.10 Basic timer module - TIM (TIM16B4C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.11 General purpose I/O - GPIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.12 LIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
4.13 Serial communication interface (S08SCIV4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.14 Life time counter (LTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
4.15 Die to die interface - target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
4.16 Embedded microcontroller - overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
4.17 MCU - port integration module (9S12I128PIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
4.18 MCU - interrupt module (S12S9S12I128PIMV1V1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
4.19 Memory map control (S12PMMCV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.20 MCU - debug module (9S12I128PIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
4.21 MCU - security (S12XS9S12I128PIMV1V2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
4.22 Background debug module (9S12I128PIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
4.23 S12 clock, reset, and power management unit (9S12I128PIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
4.24 MCU - serial peripheral interface (S129S12I128PIMV1V5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
4.25 128 kByte flash module (S12FTMRC128K1V1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
4.26 MCU - die-to-die initiator (9S12I128PIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
MM912_637 - trimming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
5.2 IFR trimming content and location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
5.3 Memory map and registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
6.1 Package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
3
4
5
6
7
MM912_637
NXP Semiconductors
24
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
2
Pin assignment
BKGD/MODC
RESET_A
GNDSUB
TEST_A
RESET
DGND
VDDL
PTB0
PTB1
PA7
TCLK
PA6
PTE0/EXTAL
PTE1/XTAL
TEST
PA5
PA4
PA3/SS
PA2/SCK
PA1/MOSI
PA0/MISO
VSSRX
VDDRX
1
2
3
4
5
6
EP
PTB2
48
7
8
9
10
11
12
13
VSSD2D
47
14
VDDD2D
Figure 3. MM912_637 pin connections
46
15
NC
45
16
GNDSUB
44
17
VDDX
43
18
DGND
42
19
VDDH
41
20
GNDSUB
40
21
VSUP
39
22
LIN
38
23
LGND
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
NC (VFUSE)
PTB3 / L0
VOPT
VSENSE
ADCGND
ISENSEH
ISENSEL
GNDSUB
TSUP
VTEMP
AGND
VDDA
NC
2.1
MM912_637 pin description
The following table gives a brief description of all available pins on the MM912_637 device. Refer to the highlighted chapter for detailed
information
Table 3. MM912_637 pin description (continued)
Pin #
1
Pin Name
PA6
Formal Name
MCU PA6
Description
General purpose port A input or output pin 6. See
Section 4.17, “MCU - port integration
module (9S12I128PIMV1)".
EXTAL in one of the optional crystal/resonator drivers and external clock pins, and the PE0
port may be used as a general purpose I/O. On reset, all the device clocks are derived from
the internal reference clock. See
Section 4.23, “S12 clock, reset, and power management
unit (9S12I128PIMV1)".
XTAL is one of the optional crystal/resonator drivers and external clock pins, and the PE1
port may be used as a general purpose I/O. On reset all the device clocks are derived from
the internal reference clock. See
Section 4.23, “S12 clock, reset, and power management
unit (9S12I128PIMV1)".
2
PE0/EXTAL
MCU Oscillator
3
PE1/XTAL
MCU Oscillator
MM912_637
25
NXP Semiconductors
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