ST7L15
ST7L19
8-bit MCU for automotive with single voltage Flash/ROM memory,
data EEPROM, ADC, 5 timers, SPI
Features
■
Memories
– 4 Kbytes program memory: Single voltage
extended Flash (XFlash) or ROM with
readout protection capability. In-application
programming and in-circuit programming
(IAP and ICP) for XFlash devices
– 256 bytes RAM
– 128 bytes data EEPROM (XFlash and
ROM devices) with readout protection,
300 K write/erase cycles guaranteed
– XFlash and EEPROM data retention
20 years at 55°C
Clock, reset and supply management
– Enhanced reset system
– Enhanced low voltage supervisor (LVD) for
main supply
– Clock sources: Internal 1% RC oscillator,
crystal/ceramic resonator or external clock
– Optional x4 or x8 PLL for 4 or 8 MHz
internal clock (x4 PLL only available for
Flash devices)
– 5 power saving modes: Halt, active halt,
auto wakeup from halt, wait and slow
I/O ports
– Up to 17 multifunctional bidirectional I/O
lines
– 7 high sink outputs
SO20
300mil
■
5 timers
– Configurable watchdog timer
– Two 8-bit lite timers with prescaler, 1 real-
time base and 1 input capture
– Two 12-bit autoreload timers with 4 PWM
outputs, 1 input capture, 1 pulse and 4
output compare functions
Communication interface
– SPI synchronous serial interface
■
■
■
Interrupt management
– 12 interrupt vectors plus TRAP and reset
– 15 external interrupt lines (on 4 vectors)
A/D converter
– 7 input channels
– 10-bit precision
Instruction set
– 8-bit data manipulation
– 63 basic instructions with illegal opcode
detection
– 17 main addressing modes
– 8 x 8 unsigned multiply instructions
Development tools
– Full hardware/software development
package
– DM (debug module)
■
b
O
Table 1.
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■
■
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uc
Device summary
ST7L15
4K
256 (128)
-
128
Lite timer with watchdog, autoreload timer, SPI, 10-bit ADC
3 V to 5.5 V
Up to 8 MHz (w/ext OSC up to 16 MHz and int 1 MHz RC 1%, PLLx8/4 MHz)
Up to -40 to +85°C/-40 to +125°C
SO20 300mil
ST7L19
Features
Program memory - bytes
RAM (stack) - bytes
Data EEPROM - bytes
Peripherals
Operating supply
CPU frequency
Operating temperature
Packages
September 2007
Rev 4
1/193
www.st.com
1
Contents
ST7L15, ST7L19
Contents
1
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.1
1.2
Parametric data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Debug module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2
3
4
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Register and memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Flash program memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.1
4.2
4.3
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Programming modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.3.1
4.3.2
In-circuit programming (ICP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
In-application programming (IAP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.4
4.5
ICC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Memory protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.5.1
4.5.2
Readout protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Flash write/erase protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.6
4.7
Related documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5
Data EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.1
5.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Memory access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Power saving modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Access error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Data EEPROM readout protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
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6
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5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
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Central processing unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.1
6.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2/193
ST7L15, ST7L19
Contents
6.3
CPU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7
Supply, reset and clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.1
7.2
7.3
7.4
Internal RC oscillator adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Phase locked loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Multi-oscillator (MO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.4.1
7.4.2
7.4.3
External clock source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Crystal/ceramic oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Internal RC oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.5
Reset sequence manager (RSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
7.5.5
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Asynchronous external RESET pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
External power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Internal low voltage detector (LVD) reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Internal watchdog reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.6
System integrity management (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.6.1
7.6.2
7.6.3
Low voltage detector (LVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
8.1
8.2
8.3
Non maskable software interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
External interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Peripheral interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
9
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9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
Power saving modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Slow mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Wait mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Halt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
9.4.1
Halt mode recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
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Active halt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Auto wakeup from halt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
10
I/O ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3/193
Contents
ST7L15, ST7L19
10.1
10.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
10.2.1
10.2.2
10.2.3
Input modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Output modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
I/O port implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Unused I/O pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Device-specific I/O port configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Multiplexed input/output ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
11
On-chip peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
11.1
Watchdog timer (WDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
11.1.1
11.1.2
11.1.3
11.1.4
11.1.5
11.1.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Hardware watchdog option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
11.2
Dual 12-bit autoreload timer 4 (AT4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
11.2.1
11.2.2
11.2.3
11.2.4
11.2.5
11.2.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
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11.3
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Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Lite timer 2 (LT2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
11.3.1
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5
11.3.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
11.4
Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
11.4.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4/193
ST7L15, ST7L19
11.4.2
11.4.3
11.4.4
11.4.5
11.4.6
11.4.7
11.4.8
Contents
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Clock phase and clock polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Error flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.5
10-bit A/D converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
11.5.1
11.5.2
11.5.3
11.5.4
11.5.5
11.5.6
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
12
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
12.1
ST7 addressing modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
12.1.1
12.1.2
12.1.3
12.1.4
12.1.5
12.1.6
12.1.7
Inherent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Immediate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Indexed (no offset, short, long) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Indirect (short, long) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Indirect indexed (short, long) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Relative mode (direct, indirect) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.2
Instruction groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.2.1
12.2.2
13
O
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13.1
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
13.1.1
13.1.2
13.1.3
13.1.4
13.1.5
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
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uc
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Using a prebyte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Illegal opcode reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.2
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
13.2.1
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
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