NuMicro NUC131 规格书 NuMicro™ NUC131 系列 规格书 TM Nuvoton is providing this document only for reference purposes of NuMicro microcontroller based system design. Nuvoton assumes no responsibility for errors or omissions. All data and specifications are subject to change without notice. For additional information or questions, please contact: Nuvoton Technology Corporation. www.nuvoton.com Dec. 22, 2014 Page 1 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET The information described in this document is the exclusive intellectual property of Nuvoton Technology Corporation and shall not be reproduced without permission from Nuvoton. NuMicro NUC131 规格书 目录 1 概述......................................................................................................................... 7 2 特性......................................................................................................................... 8 3 缩写表 ................................................................................................................... 12 4 编号信息列表与管脚定义 ...................................................................................... 13 4.1 NuMicro NUC131 系列选型编码 ............................................................................. 13 4.2 NuMicro NUC131 系列选型指南 ............................................................................. 14 4.3 管脚配置 .................................................................................................................... 15 4.3.1 NuMicro NUC131 管脚图 .................................................................................................. 15 4.4 管脚描述 .................................................................................................................... 17 4.4.1 NuMicro NUC131 管脚描述 .............................................................................................. 17 5 方块图 ................................................................................................................... 23 5.1 NuMicro NUC131 方块图 ........................................................................................ 23 6 功能描述 ............................................................................................................... 24 6.1 ARM® Cortex™-M0 内核 .......................................................................................... 24 6.2 系统管理器 ................................................................................................................ 26 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 6.2.1 概述...................................................................................................................................... 26 6.2.2 系统复位 .............................................................................................................................. 26 6.2.3 系统电源分配 ....................................................................................................................... 27 6.2.4 系统内存映射 ....................................................................................................................... 28 6.2.5 系统定时器(SysTick)............................................................................................................ 30 6.2.6 嵌套向量中断控制器 (NVIC) ................................................................................................ 31 6.2.7 系统控制 .............................................................................................................................. 35 6.3 时钟控制器 ................................................................................................................ 36 6.3.1 概述...................................................................................................................................... 36 6.3.2 系统时钟和SysTick 时钟 ...................................................................................................... 38 6.3.3 掉电模式时钟 ....................................................................................................................... 39 6.3.4 分频器输出 ........................................................................................................................... 40 6.4 Flash存储控制器 (FMC)............................................................................................. 41 6.4.1 概述...................................................................................................................................... 41 6.4.2 特性...................................................................................................................................... 41 6.5 通用 I/O (GPIO) ......................................................................................................... 42 Dec. 22, 2014 Page 2 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.5.1 概述...................................................................................................................................... 42 6.5.2 特性...................................................................................................................................... 42 6.6 定时器控制器(TIMER) ............................................................................................... 43 6.6.1 概述...................................................................................................................................... 43 6.6.2 特性...................................................................................................................................... 43 6.7 PWM发生器和捕捉时钟(PWM) .................................................................................. 44 6.7.1 概述...................................................................................................................................... 44 6.7.2 特性...................................................................................................................................... 44 6.8 基本 PWM 发生器和捕获定时器 (BPWM) .................................................................. 46 6.8.1 概述...................................................................................................................................... 46 6.8.2 特性...................................................................................................................................... 46 6.9 看门定时狗 (WDT) ..................................................................................................... 48 6.9.1 概述...................................................................................................................................... 48 6.9.2 特性...................................................................................................................................... 48 6.10 窗口看门狗定时器(WWDT) ........................................................................................ 49 6.10.1 概述...................................................................................................................................... 49 6.10.2 特性...................................................................................................................................... 49 6.11.1 概述...................................................................................................................................... 50 6.11.2 特性...................................................................................................................................... 50 6.12 I2C 总线控制器 (I2C) .................................................................................................. 52 6.12.1 概述...................................................................................................................................... 52 6.12.2 特征...................................................................................................................................... 52 6.13 串行外围设备接口 (SPI)............................................................................................. 53 6.13.1 概述...................................................................................................................................... 53 6.13.2 特性...................................................................................................................................... 53 6.14 控制器局域网(CAN) ................................................................................................... 54 6.14.1 概述...................................................................................................................................... 54 6.14.2 特性...................................................................................................................................... 54 6.15 模拟数字转换(ADC) ................................................................................................... 55 6.15.1 概述...................................................................................................................................... 55 6.15.2 特性...................................................................................................................................... 55 7 應用電路 ............................................................................................................... 56 Dec. 22, 2014 Page 3 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 6.11 UART 接口控制器 (UART)......................................................................................... 50 NuMicro NUC131 规格书 8 电器特性 ............................................................................................................... 57 8.1 绝对最大额定值 ......................................................................................................... 57 8.2 DC电气特性............................................................................................................... 58 8.3 AC电气特性 ............................................................................................................... 62 8.3.1 外部 4~24 MHz 高速晶振 .................................................................................................... 62 8.3.2 外部 4~24 MHz 高速晶振 .................................................................................................... 62 8.3.3 内部 22.1184 MHz 高速晶振 ............................................................................................... 63 8.3.4 内部 10 kHz 低速晶振 .......................................................................................................... 64 8.4 模拟特性 .................................................................................................................... 65 8.4.1 12-bit SARADC规格 ............................................................................................................ 65 8.4.2 LDO 和电源管理规格 ........................................................................................................... 66 8.4.3 低压复位规格 ....................................................................................................................... 67 8.4.4 欠压检测规格 ....................................................................................................................... 67 8.4.5 上电复位规格 ....................................................................................................................... 67 8.5 Flash DC 电气特性 .................................................................................................... 69 8.6 I2C 动态特性 ............................................................................................................. 70 8.7 SPI 动态特性 ............................................................................................................. 71 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 8.8 I2S 动态特性 ............................................................................................................. 73 9 封装尺寸 ............................................................................................................... 75 9.1 64-pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) ............................................................. 75 9.2 48-pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) ............................................................. 76 10 修订历史 ............................................................................................................... 77 Dec. 22, 2014 Page 4 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 图集 图 4‑1 NuMicro NUC131 系列选型编码 ...................................................................................... 13 图 4‑2 NuMicro NUC131SxxAE LQFP 64-pin 管脚图 ................................................................ 15 图 4‑3 NuMicro NUC131LxxAE LQFP 48-pin 管脚图 ................................................................. 16 图 5‑1 NuMicro NUC131 方块图 ................................................................................................. 23 图 6‑1 功能控制器框图 ................................................................................................................... 24 图 6‑2 NuMicro NUC131 电源分布框图 ...................................................................................... 27 图 6‑3 时钟发生器框图 ................................................................................................................... 36 图 6‑4 时钟发生器全局视图 ........................................................................................................... 37 图 6‑5 系统时钟框图 ...................................................................................................................... 38 图 6‑6 SysTick 时钟控制框图......................................................................................................... 38 图 6‑7 分频器的时钟源 ................................................................................................................... 40 图 6‑8 分频器框图 .......................................................................................................................... 40 图 8-1 典型晶振应用电路 ................................................................................................................ 63 图 8-2 HIRC 精度 vs温度 ................................................................................................................ 64 图 8-3 上电条件 .............................................................................................................................. 68 图 8-4 I2C 时序图 ........................................................................................................................... 70 图 8-6 SPI 从机模式时序图 ............................................................................................................ 72 图 8-7 I2S 主机模式时序 ................................................................................................................ 73 图 8-8 I2S 从机模式时序 ................................................................................................................ 74 Dec. 22, 2014 Page 5 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 图 8-5 SPI 主机模式时序图 ............................................................................................................ 71 NuMicro NUC131 规格书 表集 表 3‑1 缩写表 ................................................................................................................................. 12 表 6‑1 片上控制器地址空间分配 .................................................................................................... 29 表 6‑2 异常模式.............................................................................................................................. 32 表 6‑3 系统中断映射 ...................................................................................................................... 33 表 6‑4 向量表格式 .......................................................................................................................... 34 表 6‑5 PWM & BPWM 特性比较表 ................................................................................................ 45 表 6‑6 PWM & BPWM 特性比较表 ................................................................................................ 47 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 6 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 1 概述 NuMicro NUC131 系列是内嵌 ARM® Cortex™-M0 内核的 32 位微控制器,最高可运行到50MHz,内 建36K/68K字节的Flash,8K字节的SRAM以及用来存储升级代码的 4K LDROM。另外还有丰富的外设 接口,例如:定时器,看门狗,窗口式看门狗,UART,SPI, I2C,PWM,GPIO,LIN 总线, CAN 总线,800KSPS高速的 12 位 ADC,低压复位,掉电侦测等。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 7 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 2 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 特性 ARM® Cortex™-M0 内核 最高可运行到 50 MHz 一个 24 位系统时钟 支持低功耗掉电模式 单周期 32 位硬件乘法器 可嵌套向量中断控制器(NVIC)用于控制 32 个中断源,每个中断有 4 种优先级 串行调试接口支持 2 个观察点/4 个中断点 内建 LDO,支持从 2.5V 到 5.5V 的宽电压操作 Flash 存储器 36K/68K 字节 flash 存储器用来存储程序代码 KB flash 存储器用来存储 ISP 升级引导代码 支持在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)升级代码更新 支持 512 字节页擦除 通过 SWD/ICE 接口,支持 2 线 ICP 升级 支持外部编程器并行高速编程模式 SRAM 存储器 8K 字节内嵌 SRAM 时钟控制 针对不同应用可灵活选择时钟 内置 22.1184 MH 高速振荡器可用于系统运行 精度范围 ±1 % ( +25 ℃ , VDD = 5 V) 精度范围 ±3 % ( -40 ℃ ~ +105 ℃ ,VDD = 2.5 V ~ 5.5 V) 内置 10 kHz 低速振荡器用于看门狗及掉电唤醒等功能 支持一组高至 200MHz 的 PLL 输出,BPWM/PWM 时钟频率高至 100MHz,系统操作频率高 至 50MHz 外部 4~24 MHz 高速晶振用于精准的时序操作 GPIO 四种 I/O 模式: 准双向模式 推挽输出模式 开漏输出模式 高阻输入模式 可配置 TTL/Schmitt 触发输入 I/O 管脚可配置为边沿/电平触发模式的中断源 定时器 支持 4 组 32 位定时器,每个定时器包括一个 24 位向上计数器和一个 8 位预分频器 每个定时器都有独立的时钟源 提供 one-shot, periodic, toggle 和 continuous counting 操作模式 支持事件计数功能 支持输入捕获功能 看门狗定时器 多个时钟源选择 系统时钟(HCLK) 内部 10 kHz 振荡器 (LIRC) 8 个可选的时间溢出周期,从 1.6 毫秒~26 秒(取决于时钟源的选择) 可用作掉电模式或空闲模式的唤醒 看门狗溢出事件可以触发中断或者复位芯片 Dec. 22, 2014 Page 8 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 Dec. 22, 2014 Page 9 of 77 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 窗口看门狗 6 位向下计数器搭配 11 位预分频器,用作宽范围的窗口选择 BPWM/捕捉 支持时钟频率最高达 100MHz 支持两组 BPWM,每组都有一个 16 位计数器和 6 个输出通道 支持 BPWM 输出/捕捉输入独立模式 支持 12 位从 1 到 4096 的预分频 支持 BPWM 计数器 16 位分辨率 向上,向下和上下计数操作类型 每个 BPWM 管脚支持掩码功能和三态使能 支持下列事件中断: BPWM 计数器的值为 0,周期值或者比较的值 支持下列事件触发 ADC 转换: BPWM 计数器的值为 0,周期值或者比较值。 支持 12 个 16 位分辨率的捕捉输入信道 支持上升沿,下降沿和双边沿的捕捉条件 支持上升沿,下降沿和双边沿输入捕捉中断 支持上升沿,下降沿和双边沿捕捉计数器加载选项 PWM/捕捉 支持时钟频率最高达 100MHz 支持两组 PWM,每组都有 3 个 16 位计数器和 6 个输出通道 支持 PWM 输出/捕捉输入独立模式 支持 3 对互补模式输出信道 12 位分辨率的死区插入 每个周期有两个比较值 支持 12 位从 1 到 4096 的预分频 支持 PWM 计数器 16 位分辨率 向上,向下和上下计数操作类型 每个 PWM 管脚支持掩码功能和三态使能 支持刹车功能 刹车源来自管脚和系统的安全事件(时钟失败,欠压检测和 CPU 锁住) 刹车源管脚有噪声滤波器 通过边沿侦测刹车源来控制刹车状态直到刹车中断清除 在刹车条件解除后通过电平侦测刹车源来自动恢复功能 支持下列事件中断: PWM 计数器的值为 0,周期值或者比较的值 发生刹车条件 支持下列事件触发 ADC 转换: PWM 计数器的值为 0,周期值或者比较值。 支持 16 个 16 位分辨率的捕捉输入信道 支持上升沿,下降沿和双边沿的捕捉条件 支持上升沿,下降沿和双边沿输入捕捉中断 支持上升沿,下降沿和双边沿捕捉计数器加载选项 UART 最多 6 个串口控制器 UART0 和 UART1 端口带流控功能(TXD, RXD, nCTS 和 nRTS) UART0,UART1 和 UART2 带 16 字节的缓存 支持 IrDA(SIR)和 LIN 功能 支持 RS-485 9 位模式和方向控制 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 支持自动波特率发生器 SPI 1 路 SPI 控制器 支持 SPI 主/从机模式 全双工同步串行数据传输 传输数据长度可为 8 到 32 位 首位数据传输可为 MSB 或 LSB 在时钟上升沿或者下降沿收发数据可独立配置 支持 32 位传输模式下字节睡眠 支持三线,无从机片选信号,双向接口 2 IC 2 最多 2 组 I C 控制器 支持主/从机模式 主从机间双向数据传输 多主机总线(无中心主机) 总线仲裁,可避免主机同时传输数据时的冲突 串行时钟的同步机制,用一条总线来实现设备间各种速度下的通讯 串行时钟同步可作为握手机制,控制总线上数据的传输及暂停 可编程时钟适用于各种波特率控制 支持多地址识别(4 个带屏蔽功能的从机地址) 支持唤醒功能 CAN 2.0 支持一组 Can 设备 支持 CAN 协议 2.0 A B 部分 比特率高至 1M 32 个报文对象 每个信息对象有自己的标识掩码 可编程 FIFO 模式(报文级联) 可屏蔽中断 时间触发的 CAN 应用中禁用自动重传模式 支持掉电唤醒系统功能 ADC 12 位 SAR ADC 快至 800KSPS 多至 8 信道单端输入或 4 通道差分输入 支持单次/单周期扫描/连续扫描模式 每个通道都有独立的转换结果寄存器 只对使能的通道扫描 阈电压检测 软件编程或外部输入可以触发 ADC 开始转换 96 位唯一 ID(UID) 128 位唯一客户 ID (UCID) 掉电检测 有 4 个等级: 4.4 V/3.7 V/2.7 V/2.2 V 支持掉电中断或复位功能 低压复位 复位门槛电压: 2.0 V 操作温度: -40℃ ~ 105℃ 封装: 无铅封装(RoHS) Dec. 22, 2014 Page 10 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 - LQFP 64-pin / 48-pin NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 11 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 3 缩写表 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 缩写 描述 ADC Analog-to-Digital Converter APB Advanced Peripheral Bus AHB Advanced High-Performance Bus BOD Brown-out Detection BPWM Basic Pulse Width Modulation CAN Controller Area Network DAP Debug Access Port FIFO First In, First Out FMC Flash Memory Controller GPIO General-Purpose Input/Output HCLK The Clock of Advanced High-Performance Bus HIRC 22.1184 MHz Internal High Speed RC Oscillator HXT 4~24 MHz External High Speed Crystal Oscillator IAP In Application Programming ICP In Circuit Programming ISP In System Programming LDO Low Dropout Regulator LIN Local Interconnect Network LIRC 10 kHz internal low speed RC oscillator (LIRC) MPU Memory Protection Unit NVIC Nested Vectored Interrupt Controller PCLK The Clock of Advanced Peripheral Bus PLL Phase-Locked Loop PWM Pulse Width Modulation SPI Serial Peripheral Interface SPS Samples per Second TMR Timer Controller UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter UCID Unique Customer ID WDT Watchdog Timer WWDT Window Watchdog Timer 表 3‑1 缩写表 Dec. 22, 2014 Page 12 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 4 4.1 编号信息列表与管脚定义 NuMicro NUC131 系列选型编码 NUC131 - X X X X E CPU core ARM Cortex M0 Temperature E: - 40 ℃ ~ +105℃ Package Type Version A: Version L: LQFP 48 (7x7) S: LQFP 64 (7x7) SRAM Size 1: 8KB SRAM Flash ROM C: 36 KB Flash ROM D: 68 KB Flash ROM 图 4.1‑1 NuMicro NUC131 系列选型编码 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 13 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 4.2 NuMicro NUC131 系列选型指南 Part Number APROM (KB) RAM (KB) Data Flash (KB) ISP ROM (KB) I/O Timer (32-bit) UART SPI I2C LIN CAN PWM (16-bit) ADC (12-bit) ISP/ICP/IAP Package Connectivity NUC131LC2AE 36 8 Configurable 4 42 4 6 1 2 3 1 24 8 ch √ LQFP48 NUC131LD2AE 68 8 Configurable 4 42 4 6 1 2 3 1 24 8 ch √ LQFP48 NUC131SC2AE 36 8 Configurable 4 56 4 6 1 2 3 1 24 8 ch √ LQFP64 NUC131SD2AE 68 8 Configurable 4 56 4 6 1 2 3 1 24 8 ch √ LQFP64 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 14 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 4.3 4.3.1 管脚配置 NuMicro NUC131 管脚图 PA.13/PWM0_CH1/UART5_TXD PA.14/PWM0_CH2 PA.15/PWM0_CH3 PC.8/PWM0_BRAKE0 PC.9/PWM0_BRAKE1 PC.10/PWM1_BRAKE0 PC.11/PWM1_BRAKE1 37 36 35 34 33 PF.6/ICE_CLK 42 38 AVSS 43 39 PA.0/ADC_CH0/PWM0_CH4/I2C1_SCL/UART5_TXD 44 PF.7/ICE_DAT PA.1/ADC_CH1/PWM0_CH5/I2C1_SDA/UART5_RXD 45 PA.12/PWM0_CH0/UART5_RXD PA.2/ADC_CH2/PWM1_CH0/UART3_TXD 46 40 PA.3/ADC_CH3/PWM1_CH1/UART3_RXD 47 41 PA.4/ADC_CH4 48 4.3.1.1 NuMicro NUC131SxxAE LQFP 64 管脚 (7 mm * 7mm) 49 32 PB.9/TM1 UART3_TXD/ADC_CH6/PA.6 50 31 PB.10/TM2 VREF/ADC_CH7/PA.7 51 30 PB.11/TM3/PWM0_CH4 AVDD 52 29 PE.5/TM1_EXT/TM1/PWM0_CH5 PWM0_BRAKE1/I2C0_SCL/UART4_RXD/PC.7 53 28 PC.0/SPI0_SS0/BPWM0_CH0 PWM0_BRAKE0/I2C0_SDA/UART4_TXD/PC.6 54 27 PC.1/SPI0_CLK/BPWM0_CH1 PC.15 55 26 PC.2/SPI0_MISO0/BPWM0_CH2 PC.14 56 25 PC.3/SPI0_MOSI0/BPWM0_CH3 BPWM1_CH5/TM0/TM0_EXT/INT1/PB.15 57 24 PD.15/UART2_TXD/BPWM0_CH4 XT1_OUT/PF.0 58 23 PD.14/UART2_RXD/BPWM0_CH5 XT1_IN/PF.1 59 22 PD.7/CAN0_TXD/BPWM1_CH0 nRESET 60 21 PD.6/CAN0_RXD/BPWM1_CH1 VSS 61 20 PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/TM3/PWM1_BRAKE0 VDD 62 19 PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/TM2/PWM1_BRAKE1 BPWM1_CH4/CLKO/PF.8 63 18 PB.1/UART0_TXD BPWM1_CH2/CLKO/TM0/STADC/PB.8 64 17 PB.0/UART0_RXD 14 15 16 LDO_CAP VDD VSS 9 UART1_nRTS/I2C0_SDA/PA.8 13 8 UART1_nCTS/I2C0_SCL/PA.9 UART1_nCTS/PB.7 7 PWM1_CH2/I2C1_SDA/PA.10 12 6 PWM1_CH3/I2C1_SCL/PA.11 UART1_nRTS/PB.6 5 PWM1_CH4/I2C0_SDA/PF.4 11 4 PWM1_CH5/I2C0_SCL/PF.5 10 3 BPWM1_CH3/CLKO/PB.12 UART1_TXD/PB.5 2 PB.13 UART1_RXD/PB.4 1 INT0/PB.14 NUC131SxxAE LQFP 64-pin 图 4‑2 NuMicro NUC131SxxAE LQFP 64-pin 管脚图 Dec. 22, 2014 Page 15 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET UART3_RXD/ADC_CH5/PA.5 NuMicro NUC131 规格书 PA.13/PWM0_CH1/UART5_TXD PA.14/PWM0_CH2 PA.15/PWM0_CH3 25 PF.6/ICE_CLK 30 26 AVSS 31 27 PA.0/ADC_CH0/PWM0_CH4/I2C1_SCL/UART5_TXD 32 PF.7/ICE_DAT PA.1/ADC_CH1/PWM0_CH5/I2C1_SDA/UART5_RXD 33 PA.12/PWM0_CH0/UART5_RXD PA.2/ADC_CH2/PWM1_CH0/UART3_TXD 34 28 PA.3/ADC_CH3/PWM1_CH1/UART3_RXD 35 29 PA.4/ADC_CH4 36 4.3.1.2 NuMicro NUC131LxxAE LQFP 48 管脚 UART3_RXD/ADC_CH5/PA.5 37 24 PC.0/SPI0_SS0/BPWM0_CH0 UART3_TXD/ADC_CH6/PA.6 38 23 PC.1/SPI0_CLK/BPWM0_CH1 VREF/ADC_CH7/PA.7 39 22 PC.2/SPI0_MISO0/BPWM0_CH2 AVDD 40 21 PC.3/SPI0_MOSI0/BPWM0_CH3 PWM0_BRAKE1/I2C0_SCL/UART4_RXD/PC.7 41 20 PD.15/UART2_TXD/BPWM0_CH4 PWM0_BRAKE0/I2C0_SDA/UART4_TXD/PC.6 42 19 PD.14/UART2_RXD/BPWM0_CH5 BPWM1_CH5/TM0/TM0_EXT/INT1/PB.15 43 18 PD.7/CAN0_TXD/BPWM1_CH0 XT1_OUT/PF.0 44 17 PD.6/CAN0_RXD/BPWM1_CH1 XT1_IN/PF.1 45 16 PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/TM3/PWM1_BRAKE0 nRESET 46 15 PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/TM2/PWM1_BRAKE1 BPWM1_CH4/CLKO/PF.8 47 14 PB.1/UART0_TXD BPWM1_CH2/CLKO/TM0/STADC/PB.8 48 13 PB.0/UART0_RXD 7 8 9 UART1_nRTS/I2C0_SDA/PA.8 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 12 6 UART1_nCTS/I2C0_SCL/PA.9 VSS 5 PWM1_CH2/I2C1_SDA/PA.10 11 4 PWM1_CH3/I2C1_SCL/PA.11 10 3 PWM1_CH4/I2C0_SDA/PF.4 VDD 2 LDO_CAP 1 BPWM1_CH3/CLKO/PB.12 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET PWM1_CH5/I2C0_SCL/PF.5 NUC131LxxAE LQFP 48-pin 图 4‑3 NuMicro NUC131LxxAE LQFP 48-pin 管脚图 Dec. 22, 2014 Page 16 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚描述 4.4 4.4.1 NuMicro NUC131 管脚描述 管脚号. LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类 管脚描述 型 通用数字输入/输出管脚 PB.14 I/O INT0 I PB.13 I/O 通用数字输入/输出管脚 PB.12 I/O 通用数字输入/输出管脚 CLKO O 时钟频率分频输出管脚 BPWM1_CH3 I/O BPWM1 CH3输出/捕捉输入管脚 PF.5 I/O 通用数字输入/输出管脚 I2C0_SCL I/O I2C0 时钟管脚 PWM1_CH5 I/O PWM1 CH5输出/捕捉输入管脚 PF.4 I/O 通用数字输入/输出管脚 I2C0_SDA I/O I2C0 数据输入/输出管脚 PWM1_CH4 I/O PWM1 CH4输出/捕捉输入管脚 PA.11 I/O 通用数字输入/输出管脚 I2C1_SCL I/O I2C1 时钟管脚 PWM1_CH3 I/O PWM1 CH3输出/捕捉输入管脚 PA.10 I/O 通用数字输入/输出管脚 I2C1_SDA I/O I2C1 数据输入/输出管脚 PWM1_CH2 I/O PWM1 CH2输出/捕捉输入管脚 PA.9 I/O 通用数字输入/输出管脚 I2C0_SCL I/O I2C0 时钟管脚 1 2 3 4 5 7 8 2 3 4 5 6 UART1_nCTS 9 10 7 UART1清零发送输入管脚 PA.8 I/O 通用数字输入/输出管脚. I2C0_SDA I/O I2C0 数据输入/输出管脚 UART1_nRTS O UART1请求发送输出管脚 PB.4 I/O 通用数字输入/输出管脚 8 UART1_RXD 11 I NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 6 1 外部中断0输入管脚 9 Dec. 22, 2014 PB.5 I I/O UART1数据接收器输入管脚 通用数字输入/输出管脚 Page 17 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚号. LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类 管脚描述 型 UART1_TXD O UART1数据发送输出管脚 PB.6 I/O 通用数字输入/输出管脚 UART1_nRTS O UART1请求发送输出管脚 PB.7 I/O 通用数字输入/输出管脚 12 13 UART1_nCTS I UART1清零发送输入管脚 14 10 LDO_CAP P LDO 输出管脚. 15 11 VDD P 电源供应管脚,为IO端口、内部PLL电路LDO源和数字电路提供电源 16 12 VSS P 数字电路地 17 13 PB.0 UART0_RXD 18 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 19 22 23 UART0数据接收器输入管脚 PB.1 I/O 通用数字输入/输出管脚 UART0_TXD O UART0数据发送输出管脚 PB.2 I/O 通用数字输入/输出管脚. UART0_nRTS O UART0请求发送输出管脚 15 TM2_EXT I Timer2外部捕捉输入管脚 TM2 O Timer2 toggle 输出管脚 PWM1_BRAKE1 I PWM1 刹车输入管脚 16 17 18 19 Dec. 22, 2014 I/O 通用数字输入/输出管脚 UART0_nCTS I UART0清零发送输入管脚 TM3_EXT I Timer3外部捕捉输入管脚 TM3 O Timer3 toggle 输出管脚 PWM1_BRAKE0 I PWM1刹车输入管脚 PD.6 21 I 通用数字输入/输出管脚 14 PB.3 20 I/O CAN0_RXD I/O 通用数字输入/输出管脚 I CAN0数据接收输入管脚 BPWM1_CH1 I/O BPWM1 CH1输出/捕捉输入管脚 PD.7 I/O 通用数字输入/输出管脚 CAN0_TXD O CAN0数据发送输出管脚 BPWM1_CH0 I/O BPWM1 CH0输出/捕捉输入管脚 PD.14 I/O 通用数字输入/输出管脚 Page 18 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚号. LQFP 64-pin 24 25 26 27 20 21 22 23 24 管脚名称 管脚类 管脚描述 型 UART2_RXD I BPWM0_CH5 I/O BPWM0 CH5 输出/捕捉输入管脚 PD.15 I/O 通用数字输入/输出管脚 UART2_TXD O UART2数据发送器输出管脚 BPWM0_CH4 I/O BPWM0 CH4 输出/捕捉输入管脚 PC.3 I/O 通用数字输入/输出管脚 SPI0_MOSI0 I/O SPI0 MOSI (主出,从入) 管脚 BPWM0_CH3 O BPWM0 CH3 输出/捕捉输入管脚. PC.2 I/O 通用数字输入/输出管脚 SPI0_MISO0 I/O SPI0 MISO (主入,从出) 管脚 BPWM0_CH2 I UART2数据接收器输入管脚 BPWM0 CH2 输出/捕捉输入管脚 PC.1 I/O 通用数字输入/输出管脚 SPI0_CLK I/O SPI0串行时钟输入管脚 BPWM0_CH1 I/O BPWM0 CH1 输出/捕捉输入管脚 PC.0 I/O 通用数字输入/输出管脚 SPI0_SS0 I/O SPI0从选择管脚 BPWM0_CH0 I/O BPWM0 CH0输出/捕捉输入管脚 PE.5 I/O 通用数字输入/输出管脚 PWM0_CH5 I/O PWM0 CH5 输出/捕捉输入管脚 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 28 LQFP 48-pin 29 30 TM1_EXT I Timer1外部捕捉输入管脚 TM1 O Timer1 toggle 输出管脚 PB.11 I/O 通用数字输入/输出管脚 TM3 I/O Timer3事件计数器输入/ toggle 输出管脚 PWM0_CH4 I/O PWM0 CH4 输出/捕捉输入管脚 PB.10 I/O 通用数字输入/输出管脚 TM2 I/O Timer2 事件计数器输入/ toggle 输出管脚 PB.9 I/O 通用数字输入/输出管脚 TM1 I/O Timer1 事件计数器输入/ toggle 输出管脚 PC.11 I/O 通用数字输入/输出管脚 31 32 33 Dec. 22, 2014 Page 19 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚号. LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 PWM1_BRAKE1 PC.10 管脚类 管脚描述 型 I I/O PWM1 刹车输入管脚 通用数字输入/输出管脚 34 PWM1_BRAKE0 PC.9 I I/O PWM1 刹车输入管脚 通用数字输入/输出管脚 35 PWM0_BRAKE1 PC.8 I I/O PWM0 刹车输入管脚 通用数字输入/输出管脚 36 PWM0_BRAKE0 37 38 39 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 40 41 42 44 45 PWM0 刹车输入管脚 PA.15 I/O 通用数字输入/输出管脚 PWM0_CH3 I/O PWM0 CH3输出/捕捉输入管脚 PA.14 I/O 通用数字输入/输出管脚 PWM0_CH2 I/O PWM0 CH2输出/捕捉输入管脚 PA.13 I/O 通用数字输入/输出管脚 PWM0_CH1 I/O PWM0 CH1输出/捕捉输入管脚 UART5_TXD O UART5数据发送器输出管脚 PA.12 I/O 通用数字输入/输出管脚 PWM0_CH0 I/O PWM0 CH0 输出/捕捉输入管脚 UART5_RXD I 25 26 27 28 UART5数据接收器输入管脚 PF.7 I/O 通用数字输入/输出管脚 ICE_DAT I/O SWD调试接口数据管脚 PF.6 I/O 通用数字输入/输出管脚 I SWD调试接口时钟管脚 29 30 ICE_CLK 43 I 31 32 33 Dec. 22, 2014 AVSS AP 模拟电路地管脚 PA.0 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH0 AI ADC_CH0模拟输入管脚 PWM0_CH4 I/O PWM0 CH4输出/捕捉输入管脚 I2C1_SCL I/O I2C1时钟管脚 UART5_TXD O UART5数据发送器输出管脚 PA.1 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH1 AI ADC_CH1模拟输入管脚 PWM0_CH5 I/O PWM0 CH5输出/捕捉输入管脚 Page 20 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚号. LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 I2C1_SDA UART5_RXD 46 47 48 49 52 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH2 AI ADC_CH2模拟输入管脚 PWM1_CH0 I/O PWM1 CH0输出/捕捉输入管脚 UART3_TXD O UART3数据发送器输出管脚 PA.3 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH3 AI ADC_CH3模拟输入管脚 PWM1_CH1 I/O PWM1 CH1输出/捕捉输入管脚 UART3_RXD I 34 35 UART3数据接收器输入管脚 PA.4 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH4 AI ADC_CH4模拟输入管脚 PA.5 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH5 AI ADC_CH5模拟输入管脚 36 37 38 39 40 I UART3数据接收器输入管脚 PA.6 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH6 AI ADC_CH6模拟输入管脚 UART3_TXD O UART3数据发送器输出管脚 PA.7 I/O 通用数字输入/输出管脚 ADC_CH7 AI ADC_CH7模拟输入管脚 VREF AP ADC 参考电压输入管脚 AVDD AP 内部模拟电路电源输入管脚 PC.7 I/O 通用数字输入/输出管脚 I UART4数据接收器输入管脚 41 I2C0_SCL PWM0_BRAKE1 54 UART5数据接收器输入管脚 I/O UART4_RXD 53 I I2C1数据输入/输出管脚 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 51 I/O PA.2 UART3_RXD 50 管脚类 管脚描述 型 I/O I I2C0 时钟管脚 PWM0 刹车输入管脚 PC.6 I/O 通用数字输入/输出管脚 UART4_TXD O UART4数据发送器输出管脚 I2C0_SDA I/O I2C0 数据输入/输出管脚 42 PWM0_BRAKE0 Dec. 22, 2014 I PWM0 刹车输入管脚 Page 21 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 管脚号. LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类 管脚描述 型 55 PC.15 I/O 通用数字输入/输出管脚 56 PC.14 I/O 通用数字输入/输出管脚 PB.15 I/O 通用数字输入/输出管脚 INT1 I 外部中断1输入脚 TM0_EXT I Timer0外部捕捉输入管脚 TM0 O Timer0 toggle输出管脚 PF.0 I/O 通用数字输入/输出管脚 XT1_OUT O 外部 4~24 MHz (高速) 晶体输出管脚 BPWM1_CH4 I/O BPWM1 CH4输出/捕捉输入管脚 PF.1 I/O 通用数字输入/输出管脚 57 58 59 43 44 45 XT1_IN BPWM1_CH5 I I/O 外部 4~24 MHz (高速) 晶体输入管脚 BPWM1 CH5输出/捕捉输入管脚 nRESET I 外部复位输入: 低电平有效, 带一个内部上拉. 设置该脚为低电平可复位芯片到初 始状态 61 VSS P 数字电路地管脚 62 VDD P 电源供应管脚,为IO端口、内部PLL电路LDO源和数字电路提供电源 PF.8 I/O 通用数字输入/输出管脚 CLKO O 时钟频率分频输出管脚 PB.8 I/O 通用数字输入/输出管脚 I ADC 外部触发输入管脚 60 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 63 46 47 STADC 64 48 TM0 I/O Timer0事件计数器输入/输出管脚 CLKO O 时钟频率分频输出管脚 BPWM1_CH2 I/O BPWM1 CH2输出/捕捉输入管脚 注意:管脚类别 I = 数字输入, O = 数字输出; AI = 模拟输入; P = 电源; AP =模拟电源 Dec. 22, 2014 Page 22 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 5 5.1 方块图 NuMicro NUC131 方块图 Clock Control High Speed Oscillator 22.1184 MHz ARM CortexTM –M0 50 MHz PLL Timer / PWM Analog Interface 32-bit Timer X 4 12-bit ADC X 8-ch with VREF Low Speed Oscillator 10 kHz Watchdog Timers X 2 High Speed External Crystal Oscillator 4~24 MHz 16-bit PWM 24 Channels Bridge AHB Bus Memory APROM 36/68 KB LDROM 4 KB APB Bus Power Control LDO 1.8V VREF GPIO General Purpose I/O Power On Reset Connectivity UART X 6 SPI X 1 External Interrupt Configurable Data Flash LVR I²C X 2 SRAM 8KB Brownout Detection CAN X 1 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 图 5‑1 NuMicro NUC131 方块图 Dec. 22, 2014 Page 23 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 功能描述 6 6.1 ARM® Cortex™-M0 内核 The Cortex™-M0 处理器是一个可配置,多级流水线的 32 位精简指令集处理器。它有 AMBA、AHBLite 接口和嵌套向量中断控制器(NVIC),具有可选的硬件调试功能,可以执行 Thumb 指令,并与其 它 Cortex-M 系列兼容。支持两种模式 - Thread 模式与 Handler 模式。异常时系统进入 Handler 模式。 从 Handler 模式返回时,执行异常返回。复位时系统进入Thread 模式。Thread 模式也可由异常返回时 进入。图 6‑1为处理器的功能图 CortexTM-M0 Components CortexTM-M0 processor Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC) Interrupts Wakeup Interrupt Controller (WIC) Debug CortexTM-M0 Processor Core Bus Matrix NUMICRO™ NUC131 DATASHEET AHB-Lite Interface Breakpoint and Watchpoint Unit Debugger Interface Debug Access Port (DAP) Serial Wire or JTAG Debug Port 图 6‑1 功能控制器框图 设备提供了以下组件及特性 低门数处理器: - NVIC 特性: - Dec. 22, 2014 ARMv6-M Thumb® 指令集 Thumb-2 技术 ARMv6-M 兼容 24 位 系统定时器 一个 32 位 硬件乘法器 系统接口支持小端(little-endian)数据访问 准确而及时的中断处理能力 加载/存储多个数据和多周期乘法指令可被终止然后重新开始从而实现快速中断处 理 C 应用程序二进制接口的异常兼容模式(C-ABI)。这个 ARMv6-M 的模式允许 用户使用纯 C 函数实现中断处理。 使用中断唤醒(WFI)进入低功耗的休眠模式,事件唤醒(WFE)指令或者从中 断退出休眠模式 32 个外部中断,每个中断有 4 个优先级 Page 24 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 调试 - 专用的不可屏蔽中断(NMI) 同时支持电平和脉冲中断触发 中断唤醒控制器(WIC),支持低功耗睡眠模式 四个硬件断点 两个观察点 用于非侵入式代码分析的程序计数采样寄存器(PCSR) 单步和向量捕获能力 总线接口: - 提供简单的集成到所有系统外设和存储器的单一 32 位 AMBA-3 ABH-Lite 系统接 口 支持 DAP (Debug Access Port) 的单一 32 位的从机端口 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 25 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2 6.2.1 系统管理器 概述 系统管理包括如下功能: 6.2.2 系统复位 系统内存映射 产品 ID、芯片复位、模块功能复位和多功能管脚控制的系统管理寄存器 系统定时器 (SysTick) 嵌套中断向量控制器(NVIC) 系统控制寄存器 系统复位 系统复位可以由如下的任何一种中断实现,这些复位中断标志可以通过寄存器RSTSRC读取。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 上电复位 nRESET引脚低电平复位 看门狗复位 低压复位 欠压检测器复位 CPU 复位 系统复位 系统复位和上电复位可以复位整个芯片,包含外围设备。系统复位和上电复位的区别在于外部晶振电路 和BS(ISPCON[1]) 位。系统复位不复位外部晶振电路和BS(ISPCON[1]) 位, 但上电复位可以。 Dec. 22, 2014 Page 26 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.3 系统电源分配 该器件的电源分配包括三个部分: 由 AVDD 和 AVSS提供的模拟电源,为芯片模拟部分工作提供电压。 由 VDD 和 VSS 提供的数字电源,提供一个固定的1.8V数字电源,用于数字部分和I/O 引脚工作 内部的电压调节器LDO。要求在相应的引脚上外接电容,并尽量靠近引脚摆放。模拟电源(AVDD)要与数 字电源(VDD)是同一个电压准位。图 6‑2说明了NuMicro NUC131的电源分布。 NUC131 Power Distribution AVDD 12-bit SAR-ADC AVSS FLASH Brown-out Detector Digital Logic Low Voltage Reset Internal 22.1184 MHz & 10 kHz Oscillator LDO_CAP 1uF POR18 ULDO LDO PLL IO cell GPIO VSS VDD POR50 图 6‑2 NuMicro NUC131 电源分布框图 Dec. 22, 2014 Page 27 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 1.8V 1.8V NuMicro NUC131 规格书 6.2.4 系统内存映射 NuMicro NUC131 系列提供了4G字节寻址空间。片内控制器的内存地址分配如下表所示。对片上外设 的详细寄存器定义,内存空间,和编程指南,将在每个章节中详细描述。 NuMicro NUC131 系列只支 持小端数据格式。 地址空间 标志 控制器 0x0000_0000 – 0x0001_0FFF FLASH_BA FLASH 存储空间 (68 KB) 0x2000_0000 – 0x2000_3FFF SRAM_BA SRAM 存储空间 (8 KB) Flash 和SRAM 内存空间 AHB Controllers Space (0x5000_0000 – 0x501F_FFFF) 0x5000_0000 – 0x5000_01FF GCR_BA 系统全局控制寄存器 0x5000_0200 – 0x5000_02FF CLK_BA 时钟控制寄存器 0x5000_0300 – 0x5000_03FF INT_BA 多路中断控制寄存器 0x5000_4000 – 0x5000_7FFF GPIO_BA GPIO 控制寄存器 0x5000_C000 – 0x5000_FFFF FMC_BA Flash 内存控制寄存器 APB1 Controllers Space (0x4000_0000 ~ 0x400F_FFFF) NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 0x4000_4000 – 0x4000_7FFF WDT_BA 看门狗控制寄存器 0x4001_0000 – 0x4001_3FFF TMR01_BA Timer0/Timer1 控制寄存器 0x4002_0000 – 0x4002_3FFF I2C0_BA I2C0 接口控制寄存器 0x4003_0000 – 0x4003_3FFF SPI0_BA 带主/从功能的SPI0控制寄存器 0x4004_0000 – 0x4004_3FFF PWM0_BA PWM0 控制寄存器 0x4004_4000 – 0x4004_7FFF BPWM0_BA BPWM0 控制寄存器 0x4005_0000 – 0x4005_3FFF UART0_BA UART0 控制寄存器 0x4005_4000 – 0x4005_7FFF UART3_BA UART3 控制寄存器 0x4005_8000 – 0x4005_BFFF UART4_BA UART4 控制寄存器 0x400E_0000 – 0x400E_FFFF ADC_BA 模拟数字转换(ADC) 控制寄存器 APB2 Controllers Space (0x4010_0000 ~ 0x401F_FFFF) 0x4011_0000 – 0x4011_3FFF TMR23_BA Timer2/Timer3 控制寄存器 0x4012_0000 – 0x4012_3FFF I2C1_BA I2C1 接口控制寄存器 0x4014_0000 – 0x4014_3FFF PWM1_BA PWM1 控制寄存器 0x4014_4000 – 0x4014_7FFF BPWM1_BA BPWM1 控制寄存器 0x4015_0000 – 0x4015_3FFF UART1_BA UART1 控制寄存器 Dec. 22, 2014 Page 28 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 0x4015_4000 – 0x4015_7FFF UART2_BA UART2 控制寄存器 0x4015_8000 – 0x4015_BFFF UART5_BA UART5 控制寄存器 0x4018_0000 – 0x4018_3FFF CAN0_BA CAN0 总线控制寄存器 System Controllers Space (0xE000_E000 ~ 0xE000_EFFF) 0xE000_E010 – 0xE000_E0FF SCS_BA 系统定时器控制寄存器s 0xE000_E100 – 0xE000_ECFF SCS_BA 外围中断控制器控制寄存器 0xE000_ED00 – 0xE000_ED8F SCS_BA 系统控制寄存器 表 6‑1 片上控制器地址空间分配 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 29 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.5 系统定时器(SysTick) Cortex-M0 包含系统定时器:SysTick。SysTick 提供一种简单的24位写清零、递减、自装载同时具有可 灵活控制机制的计数器。该计数器可用作实时系统(RTOS) 的滴答定时器或一个简单的计数器。 当系统定时器使能后,将从 SysTick 的当前值寄存器 (SYST_CVR) 的值向下计数到0,并在下一个时钟 周期,重新加载 SysTick 重新加载值寄存器 (SYST_RVR) 的值。当计数器减到0时,标志位 COUNTFLAG置位,读 COUNTFLAG 位使其清零。 复位后,SYST_CVR 的值未知。使能前,软件应该向寄存器写入值清零。这样确保定时器以 SYST_RVR 的值计数,而非任意值。 若 SYST_RVR 为0,在重新加载后,定时器将保持当前值0。这个功能可以在计数器使能后用来禁用独 立的功能。 ® ® 详情请参考 “ARM Cortex™-M0 Technical Reference Manual” 与 “ARM v6-M Architecture Reference Manual”。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 30 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.6 嵌套向量中断控制器 (NVIC) Cortex-M0 提供中断控制器,用于总体管理异常,称之为“嵌套向量中断控制器 (NVIC)”。NVIC和处理器 内核紧密相连,它提供以下特征: 支持嵌套和向量中断 自动保存和恢复处理器状态 简化的和确定的中断时间 NVIC 依照优先级处理所有支持的异常,所有异常在“处理器模式”处理。NVIC 结构支持32个(IRQ[31:0]) 离散中断,每个中断可以支持 4 级离散中断优先级。所有的中断和大多数系统异常可以配置为不同优先 级。当中断发生时,NVIC 将比较新中断与当前中断的优先级,如果新中断优先级高,则立即处理新中 断。 当接受任何中断时,ISR的开始地址可从内存的向量表中取得。不需要确定哪个中断被响应,也不要软 件分配相关中断服务程序(ISR)的开始地址。当开始地址取得时,NVIC 将自动保存处理状态到栈中, 包括以下寄存器“PC, PSR, LR, R0~R3, R12” 的值。在ISR结束时,NVIC 将从栈中恢复相关寄存器的 值,进行正常操作,因此花费少量且确定的时间处理中断请求。 NVIC 支持末尾连锁 “Tail Chaining”,有效处理背对背中断 “back-to-back interrupts”,即无需保存和恢 复当前状态从而减少在切换当前ISR时的延迟时间。NVIC 还支持迟到“Late Arrival”,改善同时发生的 ISR的效率。当较高优先级中断请求发生在当前ISR开始执行之前(保持处理器状态和获取起始地址阶 段),NVIC 将立即处理更高优先级的中断,从而提高了实时性。 ® ® 详情请参考“ARM Cortex™-M0 Technical Reference Manual” 与 “ARM v6-M Architecture Reference Manual”. NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 31 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.6.1 异常模式和系统中断映射 NuMicro NUC131系列支持如表6-2 所列的异常模式。与所有中断一样,软件可以对其中一些中断设 置4级优先级。最高优先级为“0”,最低优先级为“3”,所有用户可配置的优先级的默认值为“0”。 注意: 优先级为“0”在整个系统中为第4优先级,排在“Reset”, “NMI” 与“Hard Fault”之后。 异常名称 向量号 优先级 Reset 1 -3 NMI 2 -2 Hard Fault 3 -1 Reserved 4 ~ 10 保留 SVCall 11 可配置 Reserved 12 ~ 13 保留 PendSV 14 可配置 SysTick 15 可配置 Interrupt (IRQ0 ~ IRQ31) 16 ~ 47 可配置 表 6‑2 异常模式 中断号 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 向量号 (内核中的中断寄存 中断名称 器的对应位) 源模块 中断描述 1 ~ 15 - - - 系统异常 16 0 BOD_INT Brown-out 欠压检测中断 17 1 WDT_INT WDT 看门狗定时器中断 18 2 EINT0 GPIO PB.14 管脚上的外部信号中断 19 3 EINT1 GPIO PB.15 管脚上的外部信号中断 20 4 GPAB_INT GPIO PA[15:0]/PB[13:0] 的外部信号中断 21 5 GPCDEF_INT GPIO PC[15:0]/PD[15:0]/PE[15:0]/ PF[8:0] 的外部信号中断 22 6 - - 保留 23 7 - - 保留 24 8 TMR0_INT TMR0 Timer 0 中断 25 9 TMR1_INT TMR1 Timer 1 中断 26 10 TMR2_INT TMR2 Timer 2 中断 27 11 TMR3_INT TMR3 Timer 3 中断 Dec. 22, 2014 Page 32 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 12 UART02_INT UART0/2 UART0 和 UART2中断 29 13 UART1_INT UART1 UART1 中断 30 14 SPI0_INT SPI0 SPI0 中断 31 15 UART3_INT UART3 UART3 中断 32 16 UART4_INT UART4 UART4 中断 33 17 UART5_INT UART5 UART5 中断 34 18 I2C0_INT I2C0 I2C0 中断 35 19 I2C1_INT I2C1 I2C1 中断 36 20 CAN0_INT CAN0 CAN0 中断 37 21 - - 保留 38 22 PWM0_INT PWM0 PWM0 中断 39 23 PWM1_INT PWM1 PWM1 中断 40 24 BPWM0_INT BPWM0 BPWM0 中断 41 25 BPWM1_INT BPWM1 BPWM1 中断 42 26 BRAKE0_INT PWM0 PWM0 刹车中断 43 27 BRAKE1_INT PWM1 PWM1 刹车中断 44 28 PWRWU_INT CLKC 从掉电状态唤醒的时钟控制器中断 45 29 ADC_INT ADC ADC 中断 46 30 CKD_INT CLKC 时钟检测中断 47 31 - - 保留 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 28 表 6‑3 系统中断映射 Dec. 22, 2014 Page 33 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.6.2 向量表 响应中断时,处理器自动从内存的向量表中取出中断服务例程(ISR)的起始地址。对于 ARMv6-M, 向量表的基地址为 0x00000000。向量表包括复位后堆栈的初始值以及所有异常处理器的入口地址。上 一页的向量号表示处理异常的先后次序。 向量表字偏移地址 描述 0 SP_main – 主栈指针 向量号 异常入口指针,用向量号表示 表 6‑4 向量表格式 6.2.6.3 操作说明 通过写相应中断使能置位寄存器或清使能寄存器,可以使能 NVIC 中断或禁用 NVIC 中断,这些寄存器 使用写1使能和写1清零机制,寄存器可以读取当前相应中断的使能状态。当中断禁用时,中断声明将使 中断挂起,因此中断不被激活,如果在禁用时中断被激活,该中断就保持在激活状态,直到通过复位或 异常返回来清除。清使能位可以阻止新的相应中断被激活。 NVIC 中断可以使用互补的寄存器对来挂起/取消挂起以使能/禁用这些中断,这些寄存器分别为 SetPending Register 与 Clear-Pending,可以写 1 使能和写 1 禁用,这些寄存器读取返回当前相应中断的 状态。寄存器 Clear-Pending 在中断响应时的不影响执行状态。 NVIC 中断依次更新32位寄存器中的各个8位字段(每个寄存器支持4个中断)。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 与 NVIC 相关的的通用寄存器都可以在内存系统控制空间寄存器(SCS_BA)其中的一块寄存器区域中 设置,下一节将作出描述。 Dec. 22, 2014 Page 34 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.2.7 系统控制 系统控制寄存器控制了 Cortex-M0 的状态和操作模式,包括 CPUID,Cortex-M0 的中断优先级和 Cortex-M0 的电源管理。 ® ® 详情请参考 “ARM Cortex™-M0 Technical Reference Manual” 与 “ARM v6-M Architecture Reference Manual”。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 35 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.3 6.3.1 时钟控制器 概述 时钟控制器为整个芯片提供时钟源,包括系统时钟和所有外围设备时钟。该控制器还通过单独时钟的开 或关,时钟源选择和分频器来进行功耗控制。PWR_DOWN_EN (PWRCON[7])位和 PD_WAIT_CPU (PWRCON[8]) 位同时设置为1, 同时CPU Cortex™-M0内核执行WFI指令,芯片将进入掉电模式。直到 唤醒中断发生,芯片才会退出掉电模式。在掉电模式下,时钟控制器关闭外部4~24MHz晶振和内部 22.1184MHz高速RC振荡器,以降低整个系统功耗。下图展示了时钟发生器和时钟源控制的大概。 时钟发生器由如下4个时钟源组成: 外部4~24 MHz高速晶振(HXT) 可编程的PLL输出时钟频率(PLL 由外部 4~24 MHz 晶振或内部 22.1184 MHz 振荡器提 供时钟源) 内部22.1184 MHz高速振荡器(HIRC) 内部10 kHz低速RC振荡器(LIRC) XTL12M_EN (PWRCON[0]) NUMICRO™ NUC131 DATASHEET XT1_OUT HXT 4~24 MHz HXT PLL_SRC (PLLCON[19]) XT1_IN 0 OSC22M_EN (PWRCON[2]) PLL PLL FOUT 1 22.1184 MHz HIRC HIRC OSC10K_EN (PWRCON[3]) LIRC 10 kHz LIRC Legend: HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator 图 6‑3 时钟发生器框图 Dec. 22, 2014 Page 36 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 22.1184 MHz 22.1184 MHz 111 10 kHz 4~24 MHz PLLFOUT 010 Reserved 10 kHz 000 1/(HCLK_N+1) 22.1184 MHz HCLK PLLFOUT 0 HCLK 4~24 MHz 1/2 111 1/2 011 1/2 010 Reserved 4~24 MHz CLKSEL0[5:3] PCLK I2C 0~1 CAN 0 TMR 3 TMR 2 TMR 1 TMR 0 011 010 Reserved 001 4~24 MHz PLLCON[19] 22.1184 MHz ISP 101 External trigger 4~24 MHz HCLK 111 10 kHz CLKSEL0[2:0] 1 CPU 001 4~24 MHz 22.1184 MHz CPUCLK 011 000 22.1184 MHz CLKSEL1[22:20] CLKSEL1[18:16] CLKSEL1[14:12] CLKSEL1[10:8] CPUCLK 1 0 FMC SysTick SYST_CSR[2] 001 PCLK 000 PLLFOUT CLKSEL3[16] CLKSEL3[17] CLKSEL3[18] CLKSEL3[19] PWM 0 PWM 1 BPWM 0 BPWM 1 1 0 CLKSEL2[17:16] 10 kHz HCLK 1/2048 10 11 WWDT WDT 10 CLKSEL1[1:0] 22.1184 MHz PLLFOUT 4~24 MHz 11 01 HCLK 00 PLLFOUT HCLK PLLFOUT 4~24 MHz CLKSEL1[3:2] SPI 0 0 CLKSEL1[4] CLKSEL1[25:24] 22.1184 MHz 1 1/(UART_N+1) UART 0~5 1/(ADC_N+1) ADC 11 10 01 22.1184 MHz 00 HCLK Reserved 4~24 MHz 11 10 01 10 kHz BOD FDIV 00 CLKSEL2[3:2] 图 6‑4 时钟发生器全局视图 Dec. 22, 2014 Page 37 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 10 kHz HCLK 11 1/2048 NuMicro NUC131 规格书 6.3.2 系统时钟和SysTick 时钟 系统时钟有 4 个时钟源,由时钟发生器发生。时钟源切换取决于寄存器HCLK_S (CLKSEL0[2:0]). 如 图 6‑5 所示 HCLK_S (CLKSEL0[2:0]) 22.1184 MHz 10 kHz PLLFOUT Reserved 4~24 MHz 111 011 CPUCLK 010 HCLK 1/(HCLK_N+1) 001 HCLK_N (CLKDIV[3:0]) PCLK CPU AHB APB 000 CPU in Power Down Mode 图 6‑5 系统时钟框图 Cortex™-M0内核的SysTick 时钟源可以选择CPU时钟或外部时钟(SYST_CSR[2])。如果使用外部时 钟,SysTick 时钟 (STCLK) 有 4个时钟源。时钟源切换取决于寄存器 STCLK_S (CLKSEL0[5:3])。如图 6‑6. NUMICRO™ NUC131 DATASHEET STCLK_S (CLKSEL0[5:3]) 22.1184 MHz HCLK 4~24 MHz Reserved 4~24 MHz 1/2 111 1/2 011 1/2 010 STCLK 001 000 图 6‑6 SysTick 时钟控制框图 Dec. 22, 2014 Page 38 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.3.3 掉电模式时钟 当芯片进入掉电模式,系统时钟,一些时钟源和一些外设时钟将被关闭。也有一些时钟源与外设时钟仍 在工作 如下时钟仍在工作: 时钟发生器 - 10 kHz内部低速RC振荡器 WDT/Time 外设时钟(当时钟源使用10 kHz内部低速RC振荡器) NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 39 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.3.4 分频器输出 该设备带有一个2的若干次幂的频率分频器,该分频器由16个链式的二分频器组成的移位寄存器。其中 哪一级的值被输出,由一个16选1的多路转换器选择,该多路转换器接到CLKO管脚上。因此共有2的16 种次幂的时钟分频选择,分频范围从Fin/21到Fin/216,此处Fin是到时钟分频器的时钟输入频率。 (N+1) 输出公式:Fout = Fin/2 , 其中 Fin 为输入时钟频率,Fout为时钟分频器输出频率,N 为 FSEL(FRQDIV[3:0])中的4位值。 往DIVIDER_EN (FRQDIV[4])写1,分级计数器开始计数。往DIVIDER_EN (FRQDIV[4])写0,分级计数 器禁止。 如果DIVIDER1(FRQDIV[5])设置为1,分频器时钟(FRQDIV_CLK)将忽略2的若干次幂分频器。时钟频率 将直接输出到CLKO。 FRQDIV_S (CLKSEL2[3:2]) FDIV_EN (APBCLK[6]) 22.1184 MHz 11 FRQDIV_CLK HCLK 10 Reserved 4~24 MHz 01 00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 图 6‑7 分频器的时钟源 DIVIDER_EN (FRQDIV[4]) Enable divide-by-2 counter FRQDIV_CLK 1/2 1/22 FSEL (FRQDIV[3:0]) 16 chained divide-by-2 counter 1/23 …... 1/215 DIVIDER1 (FRQDIV[5]) 1/216 0000 0001 : : 1110 1111 16 to 1 MUX 0 CLKO 1 图 6‑8 分频器框图 Dec. 22, 2014 Page 40 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.4 6.4.1 Flash存储控制器 (FMC) 概述 NuMicro NUC131系列 具有68/36K 字节的片上FLASH,用于存储应用程序(APROM),用户可以通 过ISP更新这些FLASH. 在系统编程 (ISP) 用户可以直接更新已经焊接在PCB板上芯片的程序。上电 后,Config0的启动选择(CBS)决定Cortex-M0 CPU从APROM或LDROM读取代码。NuMicro NUC131 系列也提供了数据 flash,用来存储用户想要的数据。 NuMicro NUC131的数据flash是由config0,config1寄存器灵活配置的,Config0中的 DFVSEN位决定了 数据flash的大小是否可以由用户配置,DFEN位使能数据flash,Config1中的DFBADR域决定了数据 flash的起始地址。当DFVSEN为1时,数据flash的大小固定4K,起始地址为:0x0001_F000,APROM 空间为64/32K。当DFVSEN为0且DFEN为1时,数据flash空间为0, APROM空间为68/36K字节。当 DFVSEN为0且DFEN为0时,APROM和数据flash共享68/36K连续地址空间,数据flash的起始地址由 Config1中的DFBADR域决定 6.4.2 特性 连续地址读访问零等待状态时,最高可达50 MHz 所有嵌入Flash支持512字节页擦除 68/36 KB应用程序存储空间(APROM) 4KB在系统编程 (ISP) 加载程序空间(LDROM) 可配置数据FLASH空间 支持在应用编程(IAP) 在APROM 和LDROM之间切换代码,不用复位 支持在系统编程(ISP)更新片上Flash Dec. 22, 2014 Page 41 of 77 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.5 6.5.1 通用 I/O (GPIO) 概述 NuMicro NUC131 系列多达56个通用I/O管脚和其他功能管脚共享,这取决于芯片的配置。56个管脚 分配在GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD, GPIOE与GPIOF六个端口上。GPIOA/B最多有16个管脚, GPIOC最多有12个管脚,GPIOD最多有4个管脚,GPIOE最多有1个管脚,GPIOF最多7个管脚。每个 管脚都是独立的,都有相应的寄存器位来控制管脚功能模式与数据。 I/O管脚的I/O类型可由软件独立地配置为输入,输出,开漏或准双向模式。复位之后,所有管脚的 I/O 类型取决于Config0[10]的设置。在准双向模式中,I/O管脚有一个阻值为110K~300K的弱上拉电阻接到 VDD 上,VDD范围从5.0 V 到2.5 V。 6.5.2 特性 四种 I/O 模式: - 准双向模式 - 推挽输出 - 开漏输出 - 高阻态输入 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 通过GPx_MFP[31:16]中的Px_TYPE[15:0],可选TTL/Schmitt 触发输入。 I/O可以配置为边沿/电平触发的中断源 通过Config0[10] 可配置所有I/O复位之后的默认模式。 - 如果 Config[10] 是 0, 复位后所有的GPIO管脚是三态(高阻)模式 - 如果 Config[10] 是 1, 复位后所有的GPIO管脚是准双向模式 I/O脚仅在准双向模式,内部上拉电阻才使能。 使能管脚中断功能也将同时使能了唤醒功能。 Dec. 22, 2014 Page 42 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.6 6.6.1 定时器控制器(TIMER) 概述 定时器控制器包含 4 组 32位定时器,TIMER0~TIMER3,提供用户便捷的计数定时功能。定时器可执 行很多功能,如频率测量,时间延迟,时钟发生,外部输入管脚事件计数和外部捕捉管脚脉宽测量等。 6.6.2 特性 4 组 32位定时器,带24位向上定时器和一个8位的预分频计数器 每个定时器都有独立的时钟源 提供 one-shot, periodic, toggle 和 continuous 四种计数操作模式 超时周期 =(输入的定时器时钟周期)* (8位预分频计数器 + 1) *(24位 TCMP) 最大计数周期 = (1 / T MHz) * (2 ) * (2 ),T 是定时器周期 通过TDR (TDRx[23:0]) (定时器数据寄存器)可读取内部 24 位向上计数器的值 支持事件计数功能可用于计数外部管脚的事件(TM0~TM3) 支持外部管脚捕捉(TM0_EXT~TM3_EXT),可用于脉宽测量 支持外部引脚捕捉(TM0_EXT~TM3_EXT),可用于复位24位向上定时器 如果定时器中断信号产生,支持芯片从空闲/掉电模式唤醒 8 24 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 43 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.7 PWM发生器和捕捉时钟(PWM) 概述 6.7.1 NUC131提供了两路PWM发生器-PWM0和PWM1,每路PWM支持6通道PWM输出或输入捕捉。12位的 预分频器可以为16位比较器和计数器灵活配置时钟。PWM计数器支持向上,向下,上下计数方式。 PWM用比较器和计数器的比较来产生事件,这些事件用来产生PWM脉冲,中断,ADC转换的触发信 号。 PWM发生器支持两个标准PWM输出模式:独立模式和互补模式,它们是不同的架构。互补模式,两个 比较器产生产生各种带12位死区时间的PWM脉冲。PWM输出控制单元,支持极性输出,独立管脚屏 蔽,三态输出使能和刹车功能。 PWM也支持输入捕捉功能,当输入信道有向上跳变、向下跳变、或者两者都有的跳变时,捕捉到的 PWM计数值将锁存到相应的寄存器中。 特性 6.7.2 6.7.2.1 PWM功能特性 支持时钟频率最高达100MHz。 支持两个PWM模块,每个模块提供6个输出通道。 支持独立模式的PWM输出/输入捕捉。 支持3组互补信道的互补模式。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 12位分辨率的死区插入 每个周期两个比较值。 支持12位从1到4096的预分频 支持16位分辨率的PWM计数器,每个模块提供3个PWM计数器。 向上,向下和上下计数操作类型。 支持PWM管脚屏蔽功能和三态使能。 支持刹车功能 刹车源来自管脚和系统安全事件(时钟故障,欠压监测和CPU锁住) 刹车源管脚噪声滤波器。 通过边缘检测刹车源来控制刹车状态直到刹车中断清除。 刹车条件解除后电平检测刹车源自动恢复功能。 支持下列事件中断: PWM计数器值为 0、周期值或比较值。 发生刹车条件 支持下列事件触发ADC Dec. 22, 2014 PWM计数器值为0、周期值或比较值。 Page 44 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.7.2.2 捕捉功能特性 支持12个16位分辨率的输入捕捉信道。 支持上升/下降沿捕捉条件。 支持输入上升/下降沿 捕捉中断。 支持计数器重载选项的上升/下降沿 捕捉 6.7.2.3 PWM & BPWM 特性比较表 特性 PWM BPWM 2 个通道共享1个定时器, 一共 6 个 定时器 6 个通道共享1个定时器, 一共 1 个定 时器 互补模式 V X 停滞时间功能 V X 剎车功能 V X 捕获加载 2 个通道加载一个定时器 6 个通道加载一个定时器 计数器数目 表 6‑5 PWM & BPWM 特性比较表 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 45 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.8 6.8.1 基本 PWM 发生器和捕获定时器 (BPWM) 概述 NUC131提供2组BPWM发生器------ BPWM0 和 BPWM1。每组BPWM提供6个BPWM输出或输入捕获 通道。有一个12位预分频器来支持灵活的时钟, 用于带有16位比较器的16位BPWM计数器。BPWM 计 数器支持递增计数,递减计数和可逆计数,6个通道共享一个计数器。BPWM 使用比较器与计数器比较 来产生中断。这些中断用于产生BPWM脉冲,中断和触发ADC启动转换的信号。BPWM 输出控制单 元,支持极性输出,独立的管脚屏蔽和三态输出使能。 BPWM产生器也支持输入捕获功能,当输入信道有一个上升转变,下降转变或上下两种转变时,可以锁 存BPWM计数器值到对应寄存器。 6.8.2 特性 6.8.2.1 BPWM 功能特性 支持最大的频率达到100MHz 支持两组BPWM,每组提供6个通道 支持独立的模式用于BPWM输出或捕获输入通道 支持从1到4096的12位预分频器 支持16位分辨率计数器,每个模块提供1个BPWM计数器 递增,递减和可逆计数器操作模式 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 每个BPWM管脚支持屏蔽功能和三态使能 支持对于如下事件的中断: BPWM计数器计数到0, 周期值或比较值 支持触发ADC基于如下事件: BPWM计数器计数0, 周期值或比较值 6.8.2.2 捕获功能特性 支持最多12个捕获输入通道,16位分辨率 支持上升或下降捕获条件 支持输入上升/下降捕获中断 支持带有计数器重载选项的上升/下降捕获 Dec. 22, 2014 Page 46 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.8.2.3 PWM & BPWM 特性比较表 特性 PWM BPWM 2 个通道共享1个定时器, 一共 6 个 定时器 6 个通道共享1个定时器, 一共 1 个定 时器 互补模式 V X 停滞时间功能 V X 剎车功能 V X 捕获加载 2 个通道加载一个定时器 6 个通道加载一个定时器 计数器数目 表 6‑6 PWM & BPWM 特性比较表 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 47 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.9 6.9.1 看门定时狗 (WDT) 概述 设计看门狗定时器的目的是,当系统运行到一个未知状态时,通过它来使系统复位。这种做法可以预防 系统进入到无限期的死循环。此外,该看门狗定时器支持系统从Idle/Power-down模式唤醒功能。 6.9.2 特性 18位的看门狗定时器可满足用户溢出时间间隔要求 溢出时间间隔(24 ~ 218)个WDT_CLK时钟周期可选,如WDT_CLK = 10 kHz,那么溢 出时间间隔是104 ms ~ 26.3168 s 系统复位保持时间(1 / WDT_CLK) * 63 支持看门狗定时器复位延时周期 - 可选的复位延时周期包括(1026、130、18 or 3) * WDT_CLK个复位延时周期 当CWDTEN (CONFIG0[31] 看门狗使能)位被置为0,支持芯片上电或复位条件下看门 狗强制打开。 支持看门狗定时器溢出唤醒功能,此时时钟源必须选择内部低速10k时钟源 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 48 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.10 窗口看门狗定时器(WWDT) 6.10.1 概述 窗口看门狗定时器用于在一个窗口时间内执行系统复位,以防止程序在不可预知条件下跑到一个不可控 的状态。 6.10.2 特性 6位向下计数值(WWDTVAL[5:0]) 和6位比较窗口值(WWDTCR[21:16]) ,使得窗口周期 更加灵活 支持4位值选择看门狗预分频值,预分频计数器最大可达11位 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 49 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.11 UART 接口控制器 (UART) 6.11.1 概述 NuMicro NUC131系列提供多达6个通用异步串行接口(UART)。UART0/UART1/UART2支持16个字 节FIFO,而UART3/UART4/UART5仅支持1个字节数据缓存。并且,只有UART0和UART1支持流量控 制。UART控制器的接收过程是把外设的串行数据转为并行数据,发送过程是把CPU的并行数据转成串 行数据发送出去。UART控制器还支持IrDA串行功能。UART0/UART1支持RS-485功能模式。 UART0/UART1/UART2支持LIN主/从功能。 6.11.2 特性 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 全双工,异步通讯口 独立的接收/发送16/16字节FIFO(仅UART0/UART1/UART2支持),以及1/1字节数据 缓存区(仅UART3/UART4/UART5支持) 支持硬件自动流控功能(CTS, RTS),RTS自动流控触发电平可设(UART0 和 UART1 支 持该功能) 接收FIFO区域触发等级的数据长度可设 每个通道波特率可单独设置 支持CTS引脚触发唤醒功能(仅UART0 和 UART1 支持此功能) 支持 7位接收缓存定时溢出检测功能 可通过设置DLY (UA_TOR [15:8])寄存器的相应位来设置两个数据间(从上一个stop 位 到下一个start位之间)的时间间隔 支持break error, frame error, parity error和收发缓冲区溢出检测等功能 可编程串行接口特性 - 数据位长度可设为5~8位 - 校验位可设为奇、偶校验、无校验或固定校验位的产生和检测 - 可设置停止位长度为1位,1.5位或2位 IrDA SIR 功能模式 - LIN 功能模式(UART0/UART1/UART2 支持) - 支持LIN 主/从模式 - 支持传输中产生break功能可设 - 支持接收器break检测功能 RS-485模式(仅UART0和UART1支持) - Dec. 22, 2014 支持正常模式下3/16位宽功能 支持RS-485 9位模式 Page 50 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 - 支持软硬件控制 RTS 管脚,用于控制 RS-485 传送方向 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 51 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.12 I2C 总线控制器 (I2C) 6.12.1 概述 2 2 I C为双线,双向串行总线,通过简单有效的连线方式实现器件间的数据交换。I C标准是多主机总线, 包括冲突检测和仲裁以防止在两个或多个主机尝试同时控制总线时发生的数据损坏。 6.12.2 特征 2 I C通过I2Cn_SDA 及I2Cn_SCL两条线与连接在总线上的设备传输信息,总线的主要特征: 2 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 支持最多两个I C总线控制器 支持主机/从机 模式 主从机之间双向数据传输 多主机总线支持 (无中心主机) 多主机间同时传输数据仲裁,避免总线上串行数据损坏 总线采用串行同步时钟,可实现设备之间以不同的速率传输 内建14位溢出定时器,当I C总线中止且定时器溢出,产生I C中断 时钟源可设以适用于不同速率控制 支持7位从地址模式(4个带掩码从地址) I C 总线控制器支持多地址识别(4组从机地址带mask 选项) 支持唤醒功能 Dec. 22, 2014 2 2 2 Page 52 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.13 串行外围设备接口 (SPI) 6.13.1 概述 串行外围设备接口(SPI) 是一个工作于全双工模式的同步串行数据通讯协议. 设备可工作在主/从模式, 利用4线双向接口相互通讯. NuMicro NUC131 系列带一套SPI控制器,当从一个外围设备接收数据 时,SPI执行串-并的转换,而在数据向外围设备发送时执行并-串的转换。该SPI控制器可以配置为主设 备或从设备. SPI控制器支持可变串行时钟,以适应用于一些特殊的应用 6.13.2 特性 一组 SPI 控制器 支持主机和从机工作模式 支持双I/O传输模式 一个事务传输的数据长度可配置为8到32位 提供独立的8级深度发送和接收FIFO缓存 支持MSB或LSB优先传输 支持字节重排序功能 支持字节或者字休眠模式 在主机模式下,支持可变串行时钟频率 支持三线,没有从机选择信号的双向接口 Dec. 22, 2014 Page 53 of 77 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.14 控制器局域网(CAN) 6.14.1 概述 C_CAN由CAN内核,报文RAM,报文处理器,控制寄存器和模块接口(参看 錯誤! 找不到參照來 源。)组成。CAN内核通信符合CAN协议规范2.0A和2.0B。位速率最高可达 1Mbit/s。为与物理层相 连,还需另外外接收发器硬件。 关于CAN网络的通讯,各个报文对象是可以配置的。报文对象和用于在接收时进行报文过滤的标识符掩 码都存储在报文RAM中。所有与报文处理相关的功能都在报文处理器中执行。这些功能包括接收过滤、 CAN内核与报文RAM之间的报文传输、处理传送请求以及模块中断的产生。 C-CAN的寄存器组可以通过模块接口被软件直接访问。这些寄存器用来控制/配置CAN内核和报文处理 器,以及访问报文RAM。 6.14.2 特性 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 支持 CAN 协议规范 2.0A和2.0 B 位速率最高可达1 Mbit/s . 32个报文对象 每个报文对象都有自己的标示符掩码 可编程FIFO模式(链接报文对象) 中断可屏蔽 禁用时间触发CAN应用下的自动重传模式 支持用于自检测的可编程环回模式 连接到AMBA APB总线上的16位模块接口 支持唤醒功能 Dec. 22, 2014 Page 54 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 6.15 模拟数字转换(ADC) 6.15.1 概述 NuMicro NUC131 系列包含一个12位8通道逐次逼近式的模拟-数字转换器(SAR A/D converter)。 A/D 转 换 器 支 持 三 种 操 作 模 式 : 单 一 (single) , 单 周 期 扫 描 ( single-cycle scan ) 和 连 续 扫 描 模 式 (continuous scan mode)。A/D转换器可由软件、PWM、BPWM触发器和外部STADC管脚启动转换。 6.15.2 特性 模拟输入电压范围:0~VREF 12位分辨率和10位精确度保证 多达8路单端模拟输入通道或4路差分模拟输入通道 高达1M SPS的转换速率(芯片工作电压为5V) 三种操作模式: - 单一模式:对指定的一个通道只进行一次 A/D 转换。 单周期扫描模式:对所有指定通道完成一次 A/D 转换,转换顺序从最小号信道到 最大号信道。 连续扫描模式:A/D 转换器持续执行单周期扫描直到软件停止 A/D 转换 A/D转换开始条件: 软件向 ADST(ADCR[11])位写 1 PWM 和 BPWM 触发 外部 STADC 管脚 每个通道的转换结果都存储在对应的数据寄存器中,并且带有valid/overrun标志 支持2路数字比较器。 转换结果可与指定的值进行比较。当转换值和指定比较寄存器中 的设定值相同时,用户还可以选择是否产生一个中断请求 通道7支持2 路输入源:外部模拟电压,内部带隙电压 Dec. 22, 2014 Page 55 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET - NuMicro NUC131 规格书 7 應用電路 AVCC AVDD DVCC Power DVCC [1] FB VDD SPISS0 SPICLK0 MISO_0 0.1uF 0.1uF VSS CS CLK MISO MOSI MOSI_0 FB VDD SPI Device VSS AVSS DVCC 4.7K VDD ICE_CLK ICE_DAT nRST VSS SWD Interface DVCC 4.7K CLK SCL SDA DIO 20p XT1_IN Crystal I2C Device VSS NUC131 Series 4~24 MHz crystal 20p VDD CAN Transceiver ODB Port XT1_OUT CAN_TX D CAN_H CAN_RX R CAN_L CAN DVCC NUMICRO™ NUC131 DATASHEET RS232 Transceiver Reset Circuit 10K nRESET RXD ROUT TXD TIN PC COM Port RIN TOUT UART 10uF/25V LDO_CAP 1uF LDO Dec. 22, 2014 Note: For the SPI device, the chip supply voltage must be equal to SPI device working voltage. For example, when the SPI Flash working voltage is 3.3 V, the NUC131 chip supply voltage must also be 3.3V. Page 56 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8 电器特性 8.1 绝对最大额定值 参数 符号 最小值 最大值 单位 VDDVSS -0.3 +7.0 V 输入电压 VIN VSS-0.3 VDD+0.3 V 晶振频率 1/tCLCL 4 24 MHz 工作温度 TA -40 +105 C 贮存温度 TST -55 +150 C - 120 mA VSS最大流出电流 120 mA 单一管脚最大灌电流 35 mA 单一管脚最大输出电流 35 mA 所有管脚最大灌电流总和 100 mA 所有管脚最大输出电流总和 100 mA 直流电源电压 VDD最大流入电流 注: 如果芯片工作条件超过上表所列最大极限值,可能会对芯片负载能力和稳定性造成伤害. NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 57 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.2 DC电气特性 (如无特殊说明,测试环境为:VDD-VSS=5.5 V, TA = 25C, FOSC = 50 MHz ) 规格 参数 符号 测试条件 最小值. 典型值 最大值 工作电压 电源地 VDD VSS AVSS LDO输出电压 VLDO 带隙电压 VBG 2.5 5.5 V 0 0.3 V 1.62 1.8 1.98 V VDD ≥ 2.5V V VDD = 2.5 V ~ 5.5 V, TA = 25C V VDD = 2.5 V ~ 5.5 V, TA = -40C~105C V 如果系统用到模拟功能,请参考TRM6.5章中相应的模拟 工作电压 1.19 工作电流 正常运行模式 工作频率为50 MHz VDD = 2.5V ~ 5.5V 最高可达 50 MHz -0.3 1.20 模拟工作电压 单位 AVDD 1.20 1.22 VDD IDD1 26 VDD HXT HIRC PLL 所有数字模 块 5.5V 12 MHz X V V mA NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 在flash中执行 while(1){} IDD2 12 mA 5.5V 12 MHz X V X VLDO =1.8 V IDD3 24 mA 3.3V 12 MHz X V V IDD4 11 mA 3.3V 12 MHz X V X 工作电流 IDD5 - 10 - mA 5.5V X V X V 正常运行模式 IDD6 - 4.1 - mA 5.5V X V X X 工作频率为22.1184 MHz IDD7 - 10 - mA 3.3V X V X V 在flash中执行 while(1){} IDD8 - 4.1 - mA 3.3V X V X X VLDO =1.8 V 工作电流 IDD9 8.3 mA 5.5V 12 MHz X X V IDD10 4.3 mA 5.5V 12 MHz X X X IDD11 6.8 mA 3.3V 12 MHz X X V IDD12 2.8 mA 3.3V X X X 工作电流 IDD13 3.9 mA 5.5V 4 MHz X X V 正常运行模式 IDD14 2.6 mA 5.5V 4 MHz X X X IDD15 2.6 mA 3.3V 4 MHz X X V 正常运行模式 工作频率为12 MHz 在flash中执行 while(1){} VLDO =1.8 V 工作频率为4MHz Dec. 22, 2014 Page 58 of 77 12 MHz Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 规格 参数 在flash中执行 while(1){} 符号 测试条件 最小值. 典型值 最大值 单位 IDD16 1.3 mA IDD21 111 A 3.3V 4 MHz X X X PLL 所有数字模 块 VLDO =1.8 V 工作电流 正常运行模式 VDD HXT/LXT LIRC (kHz) 5.5V X 10 X V 工作频率为10KHz 在flash中执行 while(1){} VLDO =1.8 V 工作电流 IDD22 108 A 5.5V X 10 X X IDD23 98 A 3.3V X 10 X V IDD24 96 A 3.3V X 10 X X VDD HXT HIRC PLL IIDLE1 21 mA 所有数字模 块 5.5V 12 MHz X V V 空闲模式 工作频率为50MHz IIDLE2 8 mA 5.5V 12 MHz X V X VLDO =1.8 V IIDLE3 20 mA 3.3V 12 MHz X V V IIDLE4 6.7 mA 3.3V 12 MHz X V X IIDLE5 - 7.7 - mA 5.5V X V X X 空闲模式 IIDLE6 - 2.1 - mA 5.5V X V X X 工作频率为 22.1184 MHz IIDLE7 - 7.7 - mA 3.3V X V X V VLDO =1.8 V IIDLE8 - 2.1 - mA 3.3V X V X X IIDLE9 7.3 mA 5.5V 12 MHz X X V IIDLE10 3.2 mA 5.5V 12 MHz X X X IIDLE11 5.8 mA 3.3V 12 MHz X X V IIDLE12 1.7 mA 3.3V 12 MHz X X X IIDLE13 3.6 mA 5.5V 4 MHz X X V IIDLE14 2.2 mA 5.5V 4 MHz X X X IIDLE15 2.3 mA 3.3V 4 MHz X X V IIDLE16 0.96 mA 3.3V 4 MHz X X X PLL 所有数字模 块 工作电流 空闲模式 工作频率为12MHz VLDO =1.8 V 工作电流 空闲模式 工作频率为4MHz VLDO =1.8 V 工作电流 IIDLE21 110 A 空闲模式 工作频率为10KHz Dec. 22, 2014 VDD HXT/LXT LIRC (kHz) 5.5V X 10 X V IIDLE22 107 A 5.5V X 10 X X IIDLE23 97 A 3.3V X 10 X V Page 59 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 工作电流 NuMicro NUC131 规格书 规格 参数 符号 测试条件 最小值. 典型值 最大值 单位 95 A IIDLE24 3.3V VDD X HXT/HIRC PLL 10 X X LXT (kHz) RTC RAM retension IPWD1 15 A 5.5V X X X V IPWD2 15 A 5.5V X X X V 掉电模式 IPWD3 17 A 3.3V X 32.768 V V (深度睡眠模式) IPWD4 17 A 3.3V X 32.768 V V IPWD5 10 A 5.5V X X X X IPWD6 9 A 3.3V X X X X IIN1 -67 -75 A - +1 A -610 -650 A - 0.8 待机电流 VLDO =1.6 V PA, PB, PC, PD, PE, PF (准双向模式)输入 电流 PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入漏电流 ILK NUMICRO™ NUC131 DATASHEET PA~PF (准双向模式) 从逻辑 1 转变为0 时 电流 ITL [3] PA, PB, PC, PD, PE, PF (TTL 输入)低电压 输入 VIL1 PA, PB, PC, PD, PE, PF (TTL 输入)高电压 输入 VIH1 XT1_IN[*2]低电压输入 VIL3 XT1_IN[*2]高电压输入 -1 -0.3 VDD = 5.5V, 0<VIN<VDD 仅在开漏模式或输入模式。 VDD = 5.5V, VIN=2.0V VDD = 4.5V V -0.3 - 0.6 2.0 - VDD +0.2 VDD = 2.5V VDD = 5.5V V 1.5 - VDD +0.2 0 - 0.8 VDD =3.0V VDD = 4.5V V 0 - 0.4 3.5 - VDD +0.3 2.4 - VDD +0.3 VDD = 3.0V V VDD = 5.5V VIH3 VDD = 3.0V nRESET脚负向电压 阀值(施密特输入), VILS -0.3 - 0.2VDD V nRESET脚正向电压 阀值(施密特输入), VIHS 0.7 VDD - VDD +0.3 V nRESET脚内部上拉 电阻 RRST 40 150 kΩ 负向电压阀值(施密特 输入), VILS -0.3 - 0.3 VDD V 正向电压阀值(施密特 输入), VIHS 0.7 VDD - VDD +0.3 V Dec. 22, 2014 VDD = 5.5V, VIN = 0V or VIN=VDD Page 60 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 规格 参数 符号 测试条件 最小值. 典型值 最大值 PA, PB, PC, PD, PE, PF (准双向模式)拉电 流 PA, PB, PC, PD, PE, PF (推挽模式)拉电流 PA, PB, PC, PD, PE, PF (准双向模式和推 挽模式)灌电流 单位 ISR11 -300 -400 A VDD = 4.5V, VS = 2.4V ISR12 -50 -80 A VDD = 2.7V, VS = 2.2V ISR12 -40 -73 A VDD = 2.5V, VS = 2.0V ISR21 -20 -26 mA VDD = 4.5V, VS = 2.4V ISR22 -3 -5.2 mA VDD = 2.7V, VS = 2.2V ISR22 -2.5 -5 mA VDD = 2.5V, VS = 2.0V ISK1 10 17 mA VDD = 4.5V, VS = 0.45V ISK1 6 11 mA VDD = 2.7V, VS = 0.45V ISK1 5 10 mA VDD = 2.5V, VS = 0.45V 注意: 1. nRESET 脚为施密特触发输入。 2. 晶振为CMOS输入。 3. PA, PB, PC, PD, PE 和 PF管脚被外部由1驱动到0时, 可作来输出电流的源端,在VDD=5.5V时, 当Vin 接近2V时,输出电流达 到最大值。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 61 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.3 AC电气特性 8.3.1 外部 4~24 MHz 高速晶振 tCLCL tCLCH 0.7 VDD 90% tCLCX 10% 0.3 VDD tCHCL tCHCX 注:占空比为50%. 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 tCHCX 时钟高电平时间 10 - - nS tCLCX 时钟高低平时间 10 - - nS tCLCH 时钟上升沿时间 2 - 15 nS tCHCL 时钟下降沿时间 2 - 15 nS 8.3.2 外部 4~24 MHz 高速晶振 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 VDD - 2.5 - 5.5 V TA 温度 - -40 - 105 ℃ 12 MHz at VDD = 5V - 2 - mA IHXT 工作电流 VHXT 12 MHz at VDD = 3V 时钟频率 fHXT 外部晶振 0.8 4 mA 24 MHz 8.3.2.1 外部晶振的典型应用电路 Dec. 22, 2014 晶振 C1 C2 R 4 MHz ~ 24 MHz 10~20pF 10~20pF 无 Page 62 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 XT1_OUT C2 XT1_IN R C1 图 8-1 典型晶振应用电路 8.3.3 内部 22.1184 MHz 高速晶振 符号 VHRC 参数 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 VDD - 2.5 - 5.5 V 中心频率 - - 22.1184 - MHz +25℃; VDD =5 V -1 - +1 % -2 - +2 % - 744 - uA fHRC 校准后内部晶振频率 -40℃~+105℃; VDD=2.5 V~5.5 V IHRC 工作电流 Dec. 22, 2014 VDD =5 V Page 63 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 条件 NuMicro NUC131 规格书 HIRC oscillator accuracy vs. temperature 0.40 0.20 0.00 Percentage(%) -0.20 -0.40 -0.60 -0.80 Min -1.00 Max -1.20 -1.40 -1.60 -1.80 -40 -30 -20 -10 0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 85 90 100110 Temperature(℃) NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 图 8-2 HIRC 精度 vs温度 8.3.4 内部 10 kHz 低速晶振 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 VLRC 工作电压 VDD - 2.5 - 5.5 V fLRC 中心频率 - - 10 - kHz +25℃; VDD =5 V -10 - +10 % -50 - +50 % - 校准后内部晶振频率 -40℃~+105℃; VDD=2.5 V~5.5 V Dec. 22, 2014 Page 64 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.4 模拟特性 8.4.1 12-bit SARADC规格 符号 参数 最小值 典型值 最大值 单位 - 分辨率 - - 12 Bit DNL 非线性差分误差 - -1~2 -1~4 LSB INL 非线性整型误差 - ±2 ±4 LSB EO 偏移误差 - 3 - LSB EG 增益误差 (传输增益) - -3 - - EA 绝对误差 - 4 - LSB - 一致性 FADC ADC 时钟频率 (AVDD = 4.5V~5.5V) - - 21 MHz FS 采样率(FADC/TCONV) - - 1000 kSPS TACQ 采集时间 (采样阶段) TCONV 总共转换时间 VDDA 工作电压 IDDA 工作电流 (平均.) VIN 输入电压 CIN 输入电容 6 pF RIN 输入负载 6.5 kΩ 3 2~9 1/FADC 16~23 1/FADC - 5.5 2.9 0 Page 65 of 77 - V mA AVDD V Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 保证 NuMicro NUC131 规格书 EF (Full scale error) = EO + EG Gain Error EG Offset Error EO 4095 4094 4093 4092 Ideal transfer curve 7 6 ADC output code 5 Actual transfer curve 4 3 2 DNL 1 1 LSB 4095 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Analog input voltage (LSB) Offset Error EO 8.4.2 LDO 和电源管理规格 符号 参数 最小值 典型值 最大值 单位 5.5 V VDD 输入电压 VDD > 2.5 V VDD 输入电压 VDD 2.5 VLDO 输出电压 1.62 1.8 1.98 V TA 工作温度 -40 25 105 ℃ 备注 注: 1.建议在设备的VDD和与之最近的VSS管脚间接一颗0.1μF的旁路电容。 2. 为保证电压稳定,必需在LDO_CAP 与最近VSS之间接一颗1μF 电容。 Dec. 22, 2014 Page 66 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.4.3 低压复位规格 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 AVDD 工作电压 - 0 - 5.5 V TA 静态电流 AVDD=5.5 V - 1 5 A ILVR 工作温度 - -40 25 105 ℃ TA = 25 ℃ 2.00 2.0 2.4 V TA = -40 ℃ 1.95 1.98 2.02 V TA = 105 ℃ 2.04 2.13 2.25 V 条件 最小值 典型值 最大值 单位 阀值电压 VLVR 8.4.4 欠压检测规格 符号 参数 工作电压 - 0 - 5.5 V TA 温度 - -40 25 105 ℃ IBOD 静态电流 AVDD=5.5 V - - 140 μA BOD_VL[1:0]=11 4.45 4.53 4.56 V BOD_VL [1:0]=10 3.74 3.8 3.84 V BOD_VL [1:0]=01 2.73 2.77 2.8 V BOD_VL [1:0]=00 2.22 2.25 2.28 V BOD_VL[1:0]=11 4.34 4.39 4.41 V BOD_VL [1:0]=10 3.65 3.69 3.71 V BOD_VL [1:0]=01 2.66 2.69 2.7 V BOD_VL [1:0]=00 2.16 2.19 2.2 V 条件 最小值 典型值 最大值 单位 欠压电压(下降沿) VBOD 欠压电压(上升沿) VBOD 8.4.5 上电复位规格 符号 参数 TA 工作电压 - -40 25 105 ℃ VPOR 复位电压 V+ 1.6 2 2.4 V VPOR 确保上电复位时VDD启动 电压 - - - 100 mV RRVDD 确保上电复位时VDD上升 率 - 0.025 - - V/ms Dec. 22, 2014 Page 67 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET AVDD NuMicro NUC131 规格书 确保上电复位时 VDD固 定在VPOR的最小时间 tPOR - 0.5 - - ms VDD tPOR RRVDD VPOR Time 图 8-3 上电条件 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 68 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.5 Flash DC 电气特性 符号 [1] 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 1.62 1.8 1.98 V[2] 20000 - - 周期[2] 100 - - 年 VFLA 工作电压 NENDUR 寿命 TRET 数据保持 TERASE 页擦除时间 20 - - ms TMER 块擦除时间 40 - - ms TPROG 写入时间 40 - - μs At 85℃ 注意: - 1. VFLA 源自芯片 LDO 输出电压。 2. 擦写周期数。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 69 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.6 I2C 动态特性 标准模式 符号 [1][2] 快速模式 [1][2] 参数 单位 最小值. 最大值 最小值 最大值. tLOW SCL 低电平周期 uS tHIGH SCL 高电平周期 uS tSU; STA 重复启动信号准备时间 uS tHD; STA 启动信号保持时间 4 - 0.6 - uS tSU; STO 停止信号准备时间 4 - 0.6 - uS tBUF 总线释放时间 4.7[3] - 1.2[3] - uS tSU;DAT 数据准备时间 250 - 100 - nS tHD;DAT 数据保持时间 0[4] 3.45[5] 0[4] 0.8[5] uS tr SCL/SDA 上升时间 - 1000 20+0.1Cb 300 nS tf SCL/SDA 下降时间 - 300 - 300 nS Cb 每个总线的电容负载 - 400 - 400 pF 注意: 1. 设计值,未经生产测试。 2.为达到最大标准模式I2C频率,HCLK必须高于2 MHz。为达到最大快速模式I2C频率,HCLK必须高于8 MHz。 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET 3.在从机模式下,收到停止信号后I2C控制器必须立即重新触发。 4.为渡过SCL下降沿期间不明确区域,设备内部必须确保SDA信号至少保持300ns的时间。 5.如果接口没有延伸SCL信号的低电平时段,那么必须满足起始信号的最大保持时间。 STOP Repeated START START STOP SDA tBUF tLOW tr SCL tHD;STA tf tHIGH tHD;DAT tSU;DAT tSU;STA tSU;STO 图 8-4 I2C 时序图 Dec. 22, 2014 Page 70 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.7 SPI 动态特性 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 SPI 主机模式(VDD = 4.5 V ~ 5.5 V, 0 pF 负载电容) tDS 数据准备时间 0 - - ns tDH 数据保持时间 4 - - ns tV 数据输出有效时间 - 1 2 ns SPI主机模式(VDD = 3.0 V ~ 3.6 V, 0 pF负载电容) tDS 数据准备时间 0 - - ns tDH 数据保持时间 4.5 - - ns tV 数据输出有效时间 - 2 4 ns SPI 从机模式 (VDD = 4.5 V ~ 5.5 V, 0 pF 负载电容) tDS 数据准备时间 0 - - ns tDH 数据保持时间 3.5 - - ns tV 数据输出有效时间 - 16 22 ns SPI从机模式(VDD = 3.0 V ~ 3.6 V, 0 pF 负载电容) 数据准备时间 0 - - ns tDH 数据保持时间 4.5 - - ns tV 数据输出有效时间 - 18 24 ns CLKP=0 SPICLK CLKP=1 tV MOSI Data Valid Data Valid tDS MISO Data Valid CLKP=0, TX_NEG=1, RX_NEG=0 or CLKP=1, TX_NEG=0, RX_NEG=1 tDH Data Valid tV Data Valid MOSI tDS MISO Data Valid CLKP=0, TX_NEG=0, RX_NEG=1 or CLKP=1, TX_NEG=1, RX_NEG=0 tDH Data Valid Data Valid 图 8-5 SPI 主机模式时序图 Dec. 22, 2014 Page 71 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET tDS NuMicro NUC131 规格书 CLKP=0 SPICLK CLKP=1 tDS MOSI Data Valid tDH Data Valid CLKP=0, TX_NEG=1, RX_NEG=0 or CLKP=1, TX_NEG=0, RX_NEG=1 tv MISO Data Valid tDS MOSI Data Valid tDH Data Valid Data Valid Data Valid Data Valid tv MISO CLKP=0, TX_NEG=0, RX_NEG=1 or CLKP=1, TX_NEG=1, RX_NEG=0 图 8-6 SPI 从机模式时序图 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 72 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 8.8 I2S 动态特性 参数 符号 2 最小值 最大值 tw(CKH) I S 时钟高电平时间 42 - tw(CKL) I2S 时钟低电平时间 37 - tv(WS) WS 有效时间 7 - 单位 测试条件 主机 fPCLK = MHz, 数据: 24 bits, 音频 = 256 kHz 主机模式 ns th(WS) WS 保持时间 1 - 主机模式 tsu(WS) WS 准备时间 34 - 从机模式 th(WS) WS 保持时间 0 - 从机模式 25 75 0 - 主机接收器 0 - 从机接收器 0 - 主机接收器 0 - 2 DuCy(SCK) I S 从机输入时钟占空 比 tsu(SD_MR) % 从机模式 数据输入准备时间 tsu(SD_SR) th(SD_MR) 数据输入保持时间 th(SD_SR) 从机接收器 ns - 32 从机传输 (在使能信号边沿之后) th(SD_ST) 数据输出保持时间 16 - 从机传输(在使能信号边沿之后) tv(SD_MT) 数据输出有效时间 - 5 主机传输(在使能信号边沿之后) th(SD_MT) 数据输出保持时间 0 - 主机传输(在使能信号边沿之后) CK output 数据输出有效时间 CPOL = 0 tw(CKH) CPOL = 1 tw(CKL) tv(WS) th(WS) WS output tv(SD_ST) SDtransmit LSB transmit(2) MSB transmit tsu(SD_MR) SDreceive LSB receive(2) Bitn transmit th(SD_ST) LSB transmit th(SD_MR) MSB receive Bitn receive LSB receive 图 8-7 I2S 主机模式时序 Dec. 22, 2014 Page 73 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET tv(SD_ST) NuMicro NUC131 规格书 CK Input CPOL = 0 CPOL = 1 tw(CKH) tw(CKL) th(WS) WS input tv(SD_ST) tsu(WS) SDtransmit LSB transmit(2) MSB transmit tsu(SD_SR) SDreceive LSB receive(2) Bitn transmit th(SD_ST) LSB transmit th(SD_SR) MSB receive Bitn receive LSB receive 图 8-8 I2S 从机模式时序 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 74 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 9 9.1 封装尺寸 64-pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Dec. 22, 2014 Page 75 of 77 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 9.2 48-pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) H 36 25 37 24 48 13 H 12 1 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Controlling dimension : Millimeters Symbol A A1 A2 b c D E e HD HE L L1 Y 0 Dec. 22, 2014 Dimension in inch Dimension in mm Min Nom Max Min Nom Max 0.002 0.004 0.006 0.05 0.053 0.055 0.057 1.35 1.40 1.45 0.006 0.008 0.010 0.15 0.20 0.25 0.004 0.006 0.008 0.10 0.15 0.20 0.272 0.276 0.280 6.90 7.00 7.10 0.272 0.276 0.280 6.90 7.00 7.10 0.020 0.026 0.35 0.50 0.65 0.014 0.10 0.15 0.350 0.354 0.358 8.90 9.00 9.10 0.350 0.354 0.358 8.90 9.00 9.10 0.018 0.024 0.030 0.45 0.60 0.75 1.00 0.039 0.004 0 7 Page 76 of 77 0.10 0 7 Revision 1.00 NuMicro NUC131 规格书 10 修订历史 版本 1.00 日期 12. 22, 2014 描述 初版 Important Notice Insecure usage includes, but is not limited to: equipment for surgical implementation, atomic energy control instruments, airplane or spaceship instruments, the control or operation of dynamic, brake or safety systems designed for vehicular use, traffic signal instruments, all types of safety devices, and other applications intended to support or sustain life. All Insecure Usage shall be made at customer’s risk, and in the event that third parties lay claims to Nuvoton as a result of customer’s Insecure Usage, customer shall indemnify the damages and liabilities thus incurred by Nuvoton. Dec. 22, 2014 Page 77 of 77 Revision 1.00 NUMICRO™ NUC131 DATASHEET Nuvoton Products are neither intended nor warranted for usage in systems or equipment, any malfunction or failure of which may cause loss of human life, bodily injury or severe property damage. Such applications are deemed, “Insecure Usage”.