ST7MC1K2-Auto, ST7MC1K6-Auto
ST7MC2S4-Auto, ST7MC2S6-Auto
8-bit MCU for automotive with nested interrupts, Flash, 10-bit ADC,
brushless motor control, 5 timers, SPI, LINSCI™
Features
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Memories
– 8 to 32 Kbyte dual voltage Flash program
memory or ROM with read-out protection
capability, in-application programming and
in-circuit programming
– 384 to 1 Kbyte RAM
– HDFlash endurance: 100 cycles, data
retention 40 years at 85°C
Clock, reset and supply management
– Enhanced reset system
– Enhanced low voltage supervisor (LVD) for
main supply and auxiliary voltage detector
(AVD) with interrupt capability
– Clock sources: crystal/ceramic resonator
oscillators and by-pass for external clock,
clock security system.
– 4 power saving modes: Halt, Active Halt,
Wait and Slow
Interrupt management
– Nested interrupt controller
– 14 interrupt vectors plus TRAP and reset
– MCES top level interrupt pin
– 16 external interrupt lines (on 3 vectors)
Up to 34 I/O ports
– Up to 34 multifunctional bidirectional I/O
lines
– Up to 10 high sink outputs
LQFP32 7 x 7
LQFP44 10 x 10
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2 communication interfaces
– SPI synchronous serial interface
– LINSCI™ asynchronous serial interface
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Brushless motor control peripheral
– 6 high sink PWM output channels for
sinewave or trapezoidal inverter control
– Motor safety including asynchronous
emergency stop and write-once registers
– 4 analog inputs for rotor position detection
(sensorless/hall/tacho/encoder)
– Permanent magnet motor coprocessor
including multiplier, programmable filters,
blanking windows and event counters
– Operational amplifier and comparator for
current/voltage mode regulation and
limitation
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Analog peripheral
– 10-bit ADC with up to 11 input pins
In-circuit debug
Instruction set
– 8-bit data manipulation
– 63 basic instructions with illegal opcode
detection
– 17 main addressing modes
– 8x8 unsigned multiply instruction
– True bit manipulation
Development tools
– Full hardware/software development
package
5 timers
– Main clock controller with: real-time base,
beep and clock-out capabilities
– Configurable window watchdog timer
– Two 16-bit timers with: 2 input captures, 2
output compares, external clock input,
PWM and pulse generator modes
– 8-bit PWM auto-reload timer with: 2 input
captures, 4 PWM outputs, output compare
and time base interrupt, external clock with
event detector
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July 2007
Rev 1
1/371
www.st.com
1
Contents
ST7MC1K2-Auto, ST7MC1K6-Auto, ST7MC2S4-Auto, ST7MC2S6-Auto
Contents
1
2
3
4
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Register and memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Flash program memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3.1
Read-out protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
ICC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
ICP (in-circuit programming) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
IAP (in-application programming) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Related documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Flash control status register (FCSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
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Central processing unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
CPU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Accumulator (A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Index registers (X and Y) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Program counter (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Condition code register (CC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Stack pointer register (SP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6
Supply, reset and clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.1
6.2
6.3
6.4
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6.3.1
External clock source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Reset sequence manager (RSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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ST7MC1K2-Auto, ST7MC1K6-Auto, ST7MC2S4-Auto, ST7MC2S6-Auto
6.4.1
6.4.2
6.4.3
6.4.4
6.4.5
Contents
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Asynchronous external RESET pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
External power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Internal low voltage detector (LVD) reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Internal watchdog reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.5
System integrity management (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.5.1
6.5.2
6.5.3
6.5.4
6.5.5
6.5.6
Low voltage detector (LVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Auxiliary voltage detector (AVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
System integrity control/status register (SICSR, page 0) . . . . . . . . . . . 51
System integrity control/status register (SICSR, page 1) . . . . . . . . . . . 53
6.6
Main clock controller with real time clock and beeper (MCC/RTC) . . . . . 54
6.6.1
6.6.2
6.6.3
6.6.4
6.6.5
6.6.6
6.6.7
Programmable CPU clock prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Clock-out capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Real time clock timer (RTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
MCC control status register (MCCSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
MCC beep control register (MCCBCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Main clock controller register map and reset values . . . . . . . . . . . . . . . 58
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7
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
7.1
7.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Masking and processing flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
7.2.1
7.2.2
Servicing pending interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Different interrupt vector sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Non-maskable sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Maskable sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
7.2.3
7.2.4
7.3
Interrupts and low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Concurrent and nested management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
7.5.1
7.5.2
CPU CC register interrupt bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Interrupt software priority registers (ISPRX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.4
7.5
Interrupt registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.6
Interrupt instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3/371
Contents
ST7MC1K2-Auto, ST7MC1K6-Auto, ST7MC2S4-Auto, ST7MC2S6-Auto
7.7
External interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.7.1
7.7.2
I/O port interrupt sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
External interrupt control register (EICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
7.8
7.9
Nested interrupts register map and reset values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Interrupt addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
8
Power saving modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8.1
8.2
8.3
8.4
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Slow mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Wait mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Active Halt and Halt modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
8.4.1
8.4.2
Active Halt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Halt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9
I/O ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
9.1
9.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
9.2.1
9.2.2
9.2.3
Input modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Output modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
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I/O port implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
I/O port implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
I/O port register map and reset values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
10
On-chip peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
10.1.1
10.1.2
10.1.3
10.1.4
10.1.5
10.1.6
10.1.7
10.1.8
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Using Halt mode with the watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Hardware watchdog option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Using Halt mode with the watchdog (WDGHALT option) . . . . . . . . . . . . 91
10.1
How to program the watchdog timeout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
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10.1.9
Contents
Watchdog interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.1.10 Watchdog control register (WDGCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.1.11 Watchdog window register (WDGWR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.1.12 Watchdog timer register map and reset values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
10.2
PWM auto-reload timer (ART) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
10.2.1
10.2.2
10.2.3
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
PWM ART registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
10.3
16-bit timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
10.3.1
10.3.2
10.3.3
10.3.4
10.3.5
10.3.6
10.3.7
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Summary of 16-bit timer modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
16-bit timer registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
10.4
Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
10.4.1
10.4.2
10.4.3
10.4.4
10.4.5
10.4.6
10.4.7
10.4.8
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Clock phase and clock polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Error flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
SPI registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
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LINSCI serial communication interface (LIN master/slave) . . . . . . . . . . 139
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
SCI features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
LIN features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
SCI mode - functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
SCI mode registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
LIN mode - functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
LINSCI serial communication interface - general description . . . . . . . 141
10.5.10 LIN mode registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.5.11 LIN divider (LDIV) registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
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