ST75C530
ST75C540
SUPER INTEGRATED DEVICES WITH DSP, AFE & MEMORIES
FOR TELEPHONY, MODEM, FAX OVER INTERNET & POTS LINES
SUMMARIZED FEATURES
(for detailed features, see page 4)
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SINGLE CHIP FAX Up to 14.4Kbps (V.17)
FULL DUPLEX DATA MODEM UP TO
14.4Kbps (V.32Bis)
DIGITAL ANSWERING MACHINE :
- 4.8Kbps VOCODER
- VARIABLEPLAYBACK SPEED (+50% to -50%)
- ADPCM 32, 34, 16Kbps VOCODER
FULL-DUPLEX DIGITAL SPEAKERPHONE
WITH ECHO CANCELLATION
PROGRAMMABLE RING DETECTION
16 PROGRAMMABLE TONE DETECTORS
FOR CLID AND SCWID
DTMF DETECTION
VERSATILE HOST INTERFACES
16 GENERAL PURPOSE I/O PORTS
2 RELAY DRIVE OUTPUTS
SINGLE 5V POWER SUPPLY
TYPICAL ACTIVE POWER CONSUMPTION :
650mW (ST75C530), 750 mW (ST75C540)
LOW POWER MODE < 30mW
80-PIN TQFP PACKAGE (14mm x 14mm)
TQFP80
(14 x 14 x 1.4mm)
(Full Thin Plastic Quad Flat Pack)
ORDER CODE :
ST75C530FP-A
ST75C540FP-A
DESCRIPTION
ST75C530 and ST75C540 are two super-inte-
grated devices including DSP, Modem and Audio
Analog Front Ends and memories for Telephony,
Modem and FAX applications.
These devices can be used for classical applica-
tions over POTS lines or over Internet.
The super integration technology allows a signifi-
cant cost reduction on bill of materials for equip-
ment like High-End phones, INTERNET phones,
phone-Fax, INTERNET FAX, ...
The devices are used with a host processor
through a Dual Port RAM allowing the use of any
kind of microcontroller (RISC, CISC, General Pur-
pose 8-bit
µ
C, ...).
February 1999
The embedded software includes :
- handset with listening group capability,
- full duplex handsfree,
- voice coder/decoderat 4.8Kbpsfor staticanswer-
ing machine applications and ADPCM 16Kbps,
24Kbps and 32Kbps for high quality message
recording,
- Tone and DTMF generators,
- Tone and DTMF detectors,
- FAX up to 14.4Kbps,
- Data-Modem up to 14.4Kbps (ST75C540 only).
The DSP sofware is extensively user configurable
allowing specific functions to be supported like
Caller Identifier (CLID) and Second Call Waiting
Identifier (SCWID).
The DSP software includes a transparent mode
allowing the host controller to access directly the
modem Analog Front End and the Audio AFE
through the dual Port RAM. This is very useful for
hostprocessing modem solutions (or soft modem)
where the modulation and the demodulation (V.34,
V.90) are done by the application main processor.
In transparent mode, the embedded DSP can be
used simultaneously with the same samples.
The transparentmode for audio AFE is provided to
play audio files or to record voice and/or audio.
1/84
ST75C530 - ST75C540
CONTENTS
I
II
II.1
II.2
II.3
II.4
II.5
II.6
III
III.1
III.2
IV
IV.1
IV.2
IV.3
IV.4
IV.5
IV.6
V
V.1
V.2
V.3
V.3.1
V.3.2
V.3.3
V.3.4
V.3.5
V.3.6
V.3.7
V.3.8
V.3.9
V.3.10
V.3.11
V.3.12
V.3.13
V.3.14
V.4
V.4.1
V.4.2
V.4.3
V.4.4
V.4.5
VI
VI.1
VI.2
VI.3
VI.4
VI.5
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Page
4
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21
21
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27
27
DETAILED FEATURES
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PIN DESCRIPTION
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PIN CONNECTIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HOST INTERFACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ANALOG INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
GENERAL PURPOSE IO AND RELAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MISCELLANEOUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POWER SUPPLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BLOCK DIAGRAMS.
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ANALOG INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTERNAL BLOCK DIAGRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ELECTRICAL SPECIFICATIONS
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MAXIMUM RATINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DIGITAL INTERFACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODEM ANALOG INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AUDIO ANALOG INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AC CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FUNCTIONAL DESCRIPTION
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SYSTEM ARCHITECTURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODES OF OPERATION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
OPERATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modem Transmitter Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modem Receiver Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tone Generator Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tone Detector Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V.21 Channel 2 Flag Detector Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HDLC Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UART Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DTMF Detector Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ring Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VOCODER Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Voice Activity Detector (VAD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telephony Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Low Power Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODEM INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Analog Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General I/O and Relay Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Crystal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Typical Application Schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Host Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
USER INTERFACE.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DUAL PORT RAM DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
COMMAND SET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
COMMAND SET SHORT FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
STATUS - REPORTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DATA EXCHANGES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ST75C530 - ST75C540
VII
VIII
VIII.1
VIII.2
IX
IX.1
IX.2
IX.3
X
X.1
X.2
X.3
X.4
X.5
X.6
XI
XI.1
XI.2
XI.3
XI.4
XI.5
XI.6
XI.7
XII
XII.1
XII.2
XII.3
XII.4
XII.5
XII.6
XII.7
XIII
XIII.1
XIII.2
XIII.3
XIII.4
XIV
XV
XVI
XVII
XVIII
XIX
XX
COMMAND SET DESCRIPTION
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
STATUS DESCRIPTION
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COMMAND ACKNOWLEDGE AND REPORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODEM STATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TONE DETECTORS
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OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EXAMPLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PARALLEL DATA EXCHANGE.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TRANSMIT BUFFER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RECEIVE BUFFER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTERRUPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DATA FORMAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FORM COMMAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TRANSMITTING DATA IN PARALLEL MODE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODEM FLOW CHART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HOST FLOW CHART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ERROR DETECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SYNCHRONOUS MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HDLC MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UART MODE DESCRIPTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RECEIVING IN PARALLEL MODE
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DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MODEM FLOW CHART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HOST FLOW CHART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ERROR DETECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SYNCHRONOUS MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HDLC MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UART MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VOCODER DATA EXCHANGE
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OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VOCODER BUFFER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TRANSMIT (DECODER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RECEIVE (CODER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TRANSPARENT MODE DATA EXCHANGE.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DEFAULT CALL PROGRESS TONE DETECTORS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DEFAULT ANSWER TONE DETECTORS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ELECTRICAL SCHEMATICS.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PCB DESIGN GUIDELINES.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
APPENDIX A :
MODES OF OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PACKAGE MECHANICAL DATA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
43
43
44
53
53
53
59
60
60
60
61
61
61
63
64
64
65
65
66
66
67
69
70
70
70
70
71
72
72
74
74
74
74
74
75
75
76
76
77
78
78
83
3/84
ST75C530 - ST75C540
I - DETAILED FEATURES
Single Chip Fax
- ITU-T V.17, V.29, V.27ter, V.21 with Fax support
- V.17 , V.29 (T104 ), V.2 7te r sho rt tra in s,
V.33 half-duplex
- V.21 flag detection and 4 tone detection during
high speed reception modes
- V.21 flag detection, DTMF detection and 4
tone detection duringV.21 channel 2 reception
modes
- Programmable call progress and call waiting
detection
- Parallel data handling
- HDLC and UART framing support
- 1700Hz and 1800Hz carrier
- Full implementation of the V.17, V.33, V.29 and
V.27 handshakes
- 0 to -15dBm programmable transmit power
- 0 to -47dBm receiver dynamic range (ST75C530)
0 to-45dBm receiver dynamic range (ST75C540)
Full Duplex Data Modem
- ITU-T V.32bis, V.32 (14400, 12000, 9600, 7200,
4800bps) (*)
- Maximum round trip delay : 1.2s (satellite hops)
(*)
- Up to 10Hz of phase roll on far end echo (*)
- ITU-T V.22bis, V.22 (2400, 1200bps) (*)
- V.32bis/V.32/V.22bis/V.22automode (*)
- ITU- V.23, V.21, bell 103 full-duplex,
Bell202 demodulator
- -10 to -25dBm programmable transmit power
- -10 to -38dBm receiver dynamic range (*)
- HDLC and UART framing support
- Train based on quality line sampling (*)
(*) ST75C540 only
Digital Answering Machine
- Low bit rate speech coder (4800bps)
- Variable playback speed (+50% to -50%)
- ARAM compatibility (error correction)
- ADPCM 32, 24, 16Kbps
- Line echo cancellation
- Voice activity detector
- Concurrent DTMF and tone detection
Handset Mode
- Rx and Tx AGC versus line current for line
losses compensation comply with most of
country regulations
- Dynamic limiter in transmit path to prevent
distortion
- Two way conversation recording
Hands-free Mode
- Full duplex speakerphone using LMS adaptative
filtering including line echo cancellation and
acoustic echo cancellation
- Rx and Tx AGC versus line current for line
losses compensation comply with most of
country regulations
- Dynamic limiter in transmit path to prevent
distortion
- Loudspeaker volume control
- Two way conversation recording
Extended Modes of Operations
- Programmable ring detection
- 16 programmable tone detectors
- Tone and DTMF generators
- Caller ID reception
- Transparent mode allowing direct transfer of Mo-
dem AFE and audio AFE samples to and from
host processor for soft Modem applications and
sound files playing
- DTMF detection
- Wide dynamic range (>48dB)
Versatile Interfaces
- Parallel 128 x 8-bit dual port RAM
- General purpose 16 I/O ports
- 2 relay drive outputs
- Full diagnostic capability
- Dual 8-bit DAC for constellation display
Single 5V Power Supply
- Typical active power consumption :
650mW (ST75C530), 725mW (ST75C540)
- Low power mode < 30mW
4/84
ST75C530 - ST75C540
II - PIN DESCRIPTION
II.1 - Pin Connections
CLKOUT
EXTALL
DGND5
RESET
SPK2N
SPK3N
SPK2P
SPK3P
TEST0
XTALL
GIO17
GIO16
GIO15
GIO14
GIO13
GIO12
AV
DDA
GIO11
DV
DD5
XPLL
80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61
SPK1N
SPK1P
AGNDTA
V
REFN
V
REFP
V
CM
AGNDRA
MIC1
MIC2
MIC3
RxA
AV
DDM
AGNDM
TxA2
TxA1
EYEX
EYEY
DGND6
DV
DD6
DGND1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
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GIO10
DV
DD4
DGND4
GIO07
GIO06
GIO05
GIO04
GIO03
GIO02
DV
DD3
DGND3
GIO01
GIO00
RING
RELAY1
RELAY0
RGND
INT/MOT
SINTR
SCS
5/84
75C53001.EPS
DGND2
SR/W
SD0
SD1
SD2
SD3
SD4
SD5
SD6
DV
DD1
SD7
DV
DD2
SA0
SA1
SA2
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SA5
SDS
SA6
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