Table Of Contents - Analog Devices MicroConverter ADuC812 User Manual

ADuC812

TABLE OF CONTENTS

FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
GENERAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
ORDERING GUIDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
PIN FUNCTION DISCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
TERMINOLOGY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
ADC SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Integral Nonlinearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Differential Nonlinearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Offset Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Full-Scale Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Signal to (Noise + Distortion) Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Total Harmonic Distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
DAC SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Relative Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Voltage Output Settling Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Digital-to-Analog Glitch Impulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
ARCHITECTURE, MAIN FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
MEMORY ORGANIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
OVERVIEW OF MCU-RELATED SFRs . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Accumulator SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
B SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Stack Pointer SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Data Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Program Status Word SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Power Control SFR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SPECIAL FUNCTION REGISTERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
ADC CIRCUIT INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
General Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
ADC Transfer Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Typical Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
ADCCON1 - (ADC Control SFR #1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
ADCCON2 - (ADC Control SFR #2) . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
ADCCON3 - (ADC Control SFR #3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Driving the A/D Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Voltage Reference Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Configuring the ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
ADC DMA Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Micro Operation during ADC DMA Mode . . . . . . . . . . . . . . 17
The Offset and Gain Calibration Coefficients . . . . . . . . . . . . 17
Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
NONVOLATILE FLASH MEMORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Flash Memory Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Flash/EE Memory and the ADuC812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
ADuC812 Flash/EE Memory Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Using the Flash/EE Program Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Using the Flash/EE Data Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
ECON-Flash/EE Memory Control SFR . . . . . . . . . . . . . . . 20
Flash/EE Memory Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Using the Flash/EE Memory Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Erase-All . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Program a Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
USER INTERFACE TO OTHER ON-CHIP
ADuC812 PERIPHERALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Using the D/A Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
WATCHDOG TIMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
POWER SUPPLY MONITOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
SERIAL PERIPHERAL INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
MISO (Master In, Slave Out Data I/O Pin), Pin #19 . . . . . . 26
MOSI (Master Out, Slave In Pin), Pin #27 . . . . . . . . . . . . . . 26
SCLOCK (Serial Clock I/O Pin), Pin #26 . . . . . . . . . . . . . . . 26
SS (Slave Select Input Pin), Pin #12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Using the SPI Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SPI Interface-Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SPI Interface-Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2
C-COMPATIBLE INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
I
8051-COMPATIBLE ON-CHIP PERIPHERALS . . . . . . . . . . 29
Parallel I/O Ports 0-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Timers/Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Timer/Counter 0 and 1 Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . 31
TH0 and TL0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
TH1 and TL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
TIMER/COUNTER 0 AND 1 OPERATING MODES . . . . . . 32
Mode 0 (13-Bit Timer/Counter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Mode 1 (16-Bit Timer/Counter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Mode 2 (8-Bit Timer/Counter with Auto Reload) . . . . . . . . . 32
Mode 3 (Two 8-Bit Timer/Counters) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Timer/Counter 2 Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
TH2 and TL2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
RCAP2H and RCAP2L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Timer /Counter Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
16-Bit Autoreload Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
16-Bit Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
UART SERIAL INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Mode 0: 8-Bit Shift Register Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Mode 1: 8-Bit UART, Variable Baud Rate . . . . . . . . . . . . . . 36
Mode 2: 9-Bit UART with Fixed Baud Rate . . . . . . . . . . . . . 36
Mode 3: 9-Bit UART with Variable Baud Rate . . . . . . . . . . . 36
UART Serial Port Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . 36
Timer 1 Generated Baud Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Timer 2 Generated Baud Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
INTERRUPT SYSTEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Interrupt Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Interrupt Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
ADuC812 HARDWARE DESIGN CONSIDERATIONS . . . . 40
Clock Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
External Memory Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Power-On Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Power-Saving Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Grounding and Board Layout Recommendations . . . . . . . . . 43
OTHER HARDWARE CONSIDERATIONS . . . . . . . . . . . . . 44
In-Circuit Serial Download Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Embedded Serial Port Debugger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Single-Pin Emulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Enhanced-Hooks Emulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Typical System Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
QUICKSTART DEVELOPMENT SYSTEM . . . . . . . . . . . . . 45
Download-In-Circuit Serial Downloader . . . . . . . . . . . . . . . 45
DeBug-In-Circuit Debugger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
ADSIM-Windows Simulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
TIMING SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
OUTLINE DIMENSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56