CR16MCS9VJE8 National Semiconductor, CR16MCS9VJE8 Datasheet - Page 2

• Manufacturer Part Number: CR16MCS9VJE8
• Description: 16-Bit Microcontroller IC
• Manufacturer: National Semiconductor

Specifications of CR16MCS9VJE8

• Controller Family/series: CR16X
• Core Size: 16 Bit
• Program Memory Size: 64K X 8 Flash
• Digital Ic Case Style: PQFP
• No. Of Pins: 80
• Mounting Type: Surface Mount
• Clock Frequency: 25MHz
• Lead Free Status / RoHS Status: Contains lead / RoHS non-compliant

www.national.com
Table of Contents
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
General Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Device Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.1
System Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.1
5.2
5.3
Input/Output Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.1
6.2
CPU and Core Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
Bus Interface Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
8.1
8.2
8.3
Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.1
9.2
9.3
9.4
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
Dual Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
Bus Interface Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Development Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
CR16B CPU Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Input/Output Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Multi-Input Wake-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Dual Clock and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Versatile timer unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Real-Time TIMER and Watchdog . . . . . . . . . . . . . . 6
USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
MICROWIRE/SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
CR16CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
A/D Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Analog Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
ENV0 and ENV1 Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Module Configuration (MCFG) Register . . . . . . . . 12
Module Status (MSTAT) Register . . . . . . . . . . . . . 12
Port Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Open-Drain Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
General-Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Dedicated Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Processor Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Bus Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
BIU Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Wait and Hold States Used . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Flash EEPROM Program Memory. . . . . . . . . . . . . 22
RAM Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Flash EEPROM Data Memory. . . . . . . . . . . . . . . . 25
ISP Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Non-Maskable Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Interrupt Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Interrupt Programming Procedures . . . . . . . . . . . . 35
Active Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Power Save Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Idle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Halt Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Clock Inputs and Reset Configuration . . . . . . . . . . 36
Switching Between Power Modes . . . . . . . . . . . . . 36
External Crystal Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Main System Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Slow System Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Dual Clock and Reset Registers . . . . . . . . . . . . . . 41
Slow Clock Prescaler Register (PRSSC) . . . . . . . . 41
2
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
12.8
Multi-Input Wake-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
13.7
Real-Time Timer and WATCHDOG . . . . . . . . . . . . . . . . .45
14.1
14.2
14.3
14.4
14.5
Multi-Function Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
Versatile-Timer-Unit (VTU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
16.1
16.2
MICROWIRE/SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
18.1
18.2
18.3
18.4
ACCESS.bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
19.1
19.2
19.3
19.4
CR16CAN Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
20.6
20.7
20.8
20.9
20.10 System Start-Up and Multi-Input Wake-Up . . . . .116
Analog Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
21.1
21.2
A/D Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
22.1
22.2
22.3
Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Register Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
24.1
ELECTRICAL AND THERMAL CHARACTERISTICS . . 136
Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
26.1
26.2
26.3
(CMPCTRL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Slow Clock Prescaler 1 Register (PRSSC1) . . . . .41
Wake-Up Edge Detection Register (WKEDG) . . . .42
Wake-Up Enable Register (WKENA) . . . . . . . . . . .42
Wake-Up Interrupt Control Register 1 (WKCTRL1) 43
Wake-Up Interrupt Control Register 1 (WKCTRL2) 43
Wake-Up Pending Register (WKPND) . . . . . . . . . .43
Wake-Up Pending Clear Register (WKPCL) . . . . .43
Programming Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
TWM Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Timer T0 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
WATCHDOG Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
TWM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
WATCHDOG Programming Procedure . . . . . . . . .47
Timer Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Timer Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Timer Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Timer I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Timer Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
VTU Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
VTU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
MICROWIRE Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Interrupt Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
MICROWIRE Interface Registers. . . . . . . . . . . . . .68
Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
USART Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
USART Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
Baud Rate Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
ACB Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
ACB Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
ACB Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
Usage Hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
Basic CAN Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Message Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
Acceptance Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
Receive Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Transmit Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Time Stamp Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Memory Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
Analog Comparator Control/Status Register
Analog Comparator Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
A/D Converter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
A/D Converter Programming . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Register layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
CR16CAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
8/16-bit microwire/spi (MWSPI16) . . . . . . . . . . . . 154
Timing and watchdog module . . . . . . . . . . . . . . . 154