uPSD3234A, uPSD3234BV
uPSD3233B, uPSD3233BV
Flash Programmable System Devices
with 8032 Microcontroller Core and 64 Kbit SRAM
FEATURES SUMMARY
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FAST 8-BIT 8032 MCU
– 40MHz at 5.0V, 24MHz at 3.3V
– Core, 12-clocks per instruction
DUAL FLASH MEMORIES WITH MEMORY
MANAGEMENT
– Place either memory into 8032 program
address space or data address space
– READ-while-WRITE operation for In-
Application Programming and EEPROM
emulation
– Single voltage program and erase
– 100K minimum erase cycles, 15-year
retention
CLOCK, RESET, AND SUPPLY
MANAGEMENT
– SRAM is Battery Backup capable
– Normal, Idle, and Power Down Modes
– Power-on and Low Voltage reset
supervisor
– Programmable Watchdog Timer
PROGRAMMABLE LOGIC, GENERAL
PURPOSE
– 16 macrocells
– Implements state machines, glue-logic,
and so forth
COMMUNICATION INTERFACES
– USB v1.1, low-speed 1.5Mbps, 3
endpoints
– I
2
C Master/Slave bus controller
– Two UARTs with independent baud rate
– Six I/O ports with up to 46 I/O pins
– 8032 Address/Data bus available on
TQFP80 package
– 5 PWM outputs, 8-bit resolution
JTAG IN-SYSTEM PROGRAMMING
– Program the entire device in as little as
10 seconds
Figure 1. Packages
TQFP52 (T)
52-lead, Thin,
Quad Flat
TQFP80 (U)
80-lead, Thin,
Qual Flat
■
■
■
A/D CONVERTER
– Four channels, 8-bit resolution, 10µs
TIMERS AND INTERRUPTS
– Three 8032 standard 16-bit timers
– 10 Interrupt sources with two external
interrupt pins
Single Supply Voltage
– 4.5 to 5.5V
– 3.0 to 3.6V
November 2004
1/170
uPSD3234A, uPSD3234BV, uPSD3233B, uPSD3233BV
Table 1. Device Summary
Part Number
uPSD3233B-40T6
uPSD3233BV-24T6
uPSD3233B-40U6
uPSD3233BV-24U6
uPSD3234A-40T6
uPSD3234A-40U6
uPSD3234BV-24U6
Max
1st
2nd
SRAM
Clock Flash
Flash
GPIO
(bytes)
(MHz) (bytes) (bytes)
40
24
40
24
40
40
24
128K
128K
128K
128K
256K
256K
256K
32K
32K
32K
32K
32K
32K
32K
8K
8K
8K
8K
8K
8K
8K
37
37
46
46
37
46
46
USB
No
No
No
No
Yes
Yes
No
8032
Bus
No
No
Yes
Yes
No
Yes
Yes
V
CC
(V)
4.5-5.5
3.0-3.6
4.5-5.5
3.0-3.6
4.5-5.5
4.5-5.5
3.0-3.6
Pkg.
Temp.
TQFP52 –40°C to 85°C
TQFP52 –40°C to 85°C
TQFP80 –40°C to 85°C
TQFP80 –40°C to 85°C
TQFP52 –40°C to 85°C
TQFP80 –40°C to 85°C
TQFP80 –40°C to 85°C
2/170
uPSD3234A, uPSD3234BV, uPSD3233B, uPSD3233BV
TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
52-PIN PACKAGE I/O PORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
ARCHITECTURE OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Program Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Data memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
XRAM-DDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
XRAM-PSD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Arithmetic Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Logical Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Data Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Boolean Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Relative Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Jump Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Machine Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
uPSD3200 HARDWARE DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
MCU MODULE DISCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Special Function Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
INTERRUPT SYSTEM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
External Int0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Timer 0 and 1 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Timer 2 Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I
2
C Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
External Int1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DDC Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
USB Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
USART Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interrupt Priority Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interrupts Enable Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
How Interrupts are Handled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 35
. . . . 36
. . . . 37
. . . . 37
. . . . 39
POWER-SAVING MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3/170
uPSD3234A, uPSD3234BV, uPSD3233B, uPSD3233BV
Power-Down Mode . . . . .
Power Control Register. .
Idle Mode . . . . . . . . . . . . .
Power-Down Mode . . . . .
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. . . . 40
. . . . 40
. . . . 41
. . . . 41
I/O PORTS (MCU MODULE). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
PORT Type and Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
OSCILLATOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
SUPERVISORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
External Reset . . . . . . . . . . . . . . .
Low VDD Voltage Reset . . . . . . .
Watchdog Timer Overflow . . . . .
USB Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . 46
. . . . 46
. . . . 46
. . . . 46
WATCHDOG TIMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
TIMER/COUNTERS (TIMER 0, TIMER 1 AND TIMER 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Timer 0 and Timer 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Timer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
STANDARD SERIAL INTERFACE (UART) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Multiprocessor Communications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Serial Port Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTOR (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
ADC Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
PULSE WIDTH MODULATION (PWM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4-channel PWM Unit (PWM 0-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Programmable Period 8-bit PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
PWM 4 Channel Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
I
2
C INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Serial Status Register (SxSTA: S1STA, S2STA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Data Shift Register (SxDAT: S1DAT, S2DAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Address Register (SxADR: S1ADR, S2ADR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
DDC INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Special Function Register for the DDC Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Host Type Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
DDC1 Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
DDC2B Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
USB HARDWARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4/170
uPSD3234A, uPSD3234BV, uPSD3233B, uPSD3233BV
USB related registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Receiver Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
External USB Pull-Up Resistor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
PSD MODULE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
In-System Programming (ISP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
DEVELOPMENT SYSTEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
PSD MODULE REGISTER DESCRIPTION AND ADDRESS OFFSET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
PSD MODULE DETAILED OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
MEMORY BLOCKS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Primary Flash Memory and Secondary Flash memory Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Memory Block Select Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Power-down Instruction and Power-up Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
READ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Programming Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Erasing Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Specific Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Sector Select and SRAM Select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Page Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
PLDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
The Turbo Bit in PSD Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Decode PLD (DPLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Complex PLD (CPLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Output Macrocell (OMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Product Term Allocator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Input Macrocells (IMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
I/O PORTS (PSD MODULE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
General Port Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Port Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
MCU I/O Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
PLD I/O Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Address Out Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Peripheral I/O Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
JTAG In-System Programming (ISP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Port Configuration Registers (PCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Port Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
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