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飞思卡尔半导体公司
数据表:技术数据
文档编号: MCF51AG128
启5 , 6/2010
MCF51AG128
MCF51AG128的ColdFire
微控制器
占地面积: MCF51AG128和
MCF51AG96
该MCF51AG128是的ColdFire成员
家庭
32位可变长度精简指令集( RISC)的
微控制器。本文提供的概述
MCF51AG128系列MCU ,专注于它的高度
综合多样的功能设置。
该MCF51AG128衍生物是低成本,低功耗,以及
高性能的32位ColdFire V1微控制器单元
控制器(MCU )设计用于工业和家电应用。它
基于MC9S08AC128理想升级为设计
系列8位微控制器。
该MCF51AG128具有以下功能单元:
32位版本1的ColdFire
中央处理单元(CPU)
- 高达50.33 MHz的CPU的ColdFire从2.7 V至5.5 V
- 提供每MHz 0.94 Dhrystone的2.1 DMIPS
从内部RAM上运行时的性能( 0.76
从闪存中运行时每兆赫DMIPS )
- 实现的ColdFire指令集版本C
( ISA_C )
片上存储器
- 高达128 KB的闪存读取/编程/擦除过
整个工作电压和温度
- 高达16 KB的随机存取存储器(RAM)
- 安全电路,以防止未经授权的访问
RAM和FL灰分含量
- 省电模式
- 三个超低功率停止模式,降低功耗
等待模式
- 外设时钟使能寄存器可以禁用时钟
未使用的模块,从而减少电流
- 系统保护
- 先进的独立时钟看门狗( WDOG )
与功能,如,稳健的刷新机制,窗
模式,高造粒超时,超时的快速检验,
始终强制复位
- 额外的外部看门狗监控器( EWM ),以帮助
外部复位电路
80 LQFP
14 mm
×
14 mm
64 LQFP
10 mm
×
10 mm
48 LQFP
7毫米X 7毫米
64 QFP
14 mm
×
14 mm
低电压检测复位或中断
具有可选的触发点不同的低电压警示
非法操作码和非法地址检测复位
为每个阵列,以防止flash块的保护
意外的写入/擦除
- 硬件CRC模块支持快速循环
冗余校验
调试支持
- 单线回地面调试接口
- 实时调试支持,有六个硬件断点
(4电脑, 1地址对和1个数据),其可以被构造
成1或2级触发器
- 片上跟踪缓冲器提供可编程的启动/停止
录音条件
- 支持实时程序(和可选部分数据)
通过跟踪调试可视性巴士
· DMA控制器
- 四个独立的可编程DMA通道
提供直接传输之间的数据的方法
系统内存和I / O外设
- 允许DMA外设包括IIC , SCI , SPI , FTM ,
HSCMP , ADC ,RTC和eGPIO ,和DMA请求
从这些外设可配置为DMA
源或作为iEvent输入
CF1_INTC
- 支持44个外设I / O的中断请求和7
软件(每级1 )的中断请求
- 中断请求源之间的固定联系,水平
和优先级,最多两个请求可以被重新映射到
最高水平的屏蔽和优先级
- 对于每一个中断源独特的向量号
- 支持服务程序中断响应
(软件IACK )读周期,以提高系统
性能
- 能够掩盖任何个人或全部中断源
飞思卡尔保留改变的详细规范可能需要的,以允许所述右
改进其产品的设计。
飞思卡尔半导体公司2010年版权所有。
系统时钟源
- 振荡器( XOSC ) - 循环控制皮尔斯振荡器; 31.25 kHz至38.4 kHz或1晶体或陶瓷谐振器系列
兆赫至16兆赫
- 内部时钟源( ICS ) - 锁频环( FLL)内部或外部参考控制;微调
内部基准允许0.2 %的分辨率和2 %的偏差(在整个0至70 C 1 % )
外设
- ADC - 24个模拟输入, 12位分辨率;输出在12 , 10或8位右对齐格式进行格式化;单个或
连续转换(自动回单次转换后,空闲) ;中断或DMA请求时转换
完成;运行在低功耗模式下的低噪音运行;异步时钟源,更低噪音运行;
可选的异步硬件转换触发器由RTC , PDB ,或iEvent ;基于硬件的双样本
在乒乓模式触发;片上温度传感器
- PDB - 带预分频器分辨率为16位;七个可能的触发事件的输入;触发事件信号的正跳变
启动计数器;支持连续触发器或单发,旁路模式;支持两种触发延迟输出或OR
在一起;脉冲输出可被用于HSCMP加窗信号
- iEvent - 用四个选定iEvent输入通道用作用户可编程的组合布尔输出
中断请求, DMA传输请求,或硬件触发
- FTM - 两个6通道灵活的定时器/ PWM模块与DMA请求的选项;死区时间插入可用于每个
互补通道对;通道可作双以同样的产出,对提供免费或输出
独立通道(带独立输出) ; 16位自由运行的计数器;的FTM寄存器具有负载
写缓冲器可以同步;写保护关键寄存器;与TPM向后兼容
- TPM - 16位自由运行或递增/递减计数操作;两个信道,每个信道可以是输入捕捉,输出
比较或边沿对齐PWM ;每通道加终端计数中断一个中断
- CRC - 高速硬件CRC发生器采用16位的移位寄存器电路; CRC16 -CCITT合规性与X
16
+ x
12
+ x
5
+ 1多项式;错误检测所有单,双,单,和大多数多比特错误;可编程的初始种子值
- HSCMP - 两个模拟比较器,可选择中断上升沿,下降沿,或比较两种边缘
输出;比较器的正和负输入端都为4比1的复用器驱动;可编程电压
从两个内部DAC的基准;支持DMA传输
- IIC - 兼容IIC总线标准和SMBus版本2的功能;高达100 kbps的最大总线负载;
多主机操作;对64个不同的串行时钟频率之一的软件编程;可编程的奴隶
地址和毛刺输入滤波器;中断驱动的逐字节的数据传输;仲裁丢失中断与自动模式
从主机切换到从机;调用地址识别中断;总线忙检测;广播及10位地址
扩展;地址匹配的原因被唤醒时, MCU在停止3模式; DMA支持
- SCI - 可选13位突破两个串行通信接口模块;全双工,标准不归零
(NRZ)格式;双缓冲的发送器和接收器具有独立实现;与/ 32 13位波特率选择
小数除法;中断驱动或者轮询操作;硬件校验生成和检查;可编程8位或
9位的字符长度;通过空闲线或地址标记唤醒接收器;在接收地址匹配功能来减少
地址标志唤醒ISR开销; 1/16位时间噪声检测;的DMA传输进行发送和接收
- SPI - 全双工或单线双向选择两个串行外设接口;双缓冲发射器
和接收器;主或从模式操作;可选MSB优先或LSB优先转移; 8位或16位数据模式;
可编程的传输比特率;接收数据缓冲区的硬件匹配功能; DMA传输的发送和接收
- 输入/输出
- 高达69个GPIO ,一个仅输入引脚
- 中断或DMA的所有输入引脚,极性可选的请求
- 可编程干扰滤波器,滞后和可配置的上拉/下拉设备上的所有输入引脚
- 可配置的压摆率和驱动强度上的所有输出引脚
独立的引脚值寄存器读取数字引脚的逻辑电平
- 最多16个快速的通用I / O ( RGPIO )引脚连接到处理器的本地32位平台总线设置,清除,
和更快的切换功能
MCF51AG128的ColdFire微控制器,版本5
2
飞思卡尔半导体公司
目录
1
MCF51AG128家庭配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.4
1.1设备比较。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.4
1.2框图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.5
1.3功能。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.7
1.4引脚分配。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.9
初步的电气特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.14
2.1参数分类。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.14
2.2绝对最大额定值。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.14
2.3热特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.15
2.4静电放电( ESD )保护特性
16
2.5直流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.17
2.6电源电流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.21
2.7高速比较器( HSCMP ) ELECTRICALS 。 。 。 。 。 。 0.23
2.8数模转换器( DAC )的特点。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.23
2.9 ADC特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.23
2.10外部振荡器( XOSC )的特点。 。 。 。 。 。 。 。 0.27
2.11 ICS规格。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.28
2.12交流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.30
2.12.1控制时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.30
2.12.2定时器( TPM / FTM )模块时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.31
2.12.3 SPI特点。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.32
2.13闪存规格。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.34
2.14 EMC性能。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.35
2.14.1辐射发射。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.35
订购信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36
包装信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36
机械外形图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37
5.1 80引脚LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37
5.2的64引脚LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.40
5.3 64 - pin QFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.43
5.4采用48引脚LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.46
修订历史。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.48
表8. ESD和闭锁保护特性。 。 。 。 。 。 。 17
表10.电源电流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21
表11.HSCMP电气规格。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 23
表12.5V 12位ADC的工作条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 23
表13.5 V 12位ADC特性(V
REFH
= V
DDA
, V
REFL
=
V
SSA
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
表14.Oscillator电气特性(温度范围=
-40至105
°C
周围) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27
表15.ICS频率规格(温度范围= -40
到105
°C
周围) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 28
表16.Control时机。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。三十
表17.TPM / FTM输入时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31
表18.SPI时序特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 32
表19.Flash特点。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 35
表20.Orderable型号摘要。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 36
表21.Package说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 36
表22.Revision历史。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 48
2
图列表
图1. MCF51AG128系列MCU框图。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
图2. 80引脚LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
图3. 64引脚QFP和LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
图4. 48引脚LQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
图5.典型I
OH
与V
DD
– V
OH
(低射PTxDSn = 0 ) 。 。 19
图6.典型I
OH
与V
DD
– V
OH
(高驱动, PTxDSn = 1) 。 19
图7.典型的我
OL
与V
OL
(低射PTxDSn = 0 ) 。 。 。 。 。 。 。 20
图8.典型I
OL
与V
OL
(高驱动, PTxDSn = 1) 。 。 。 。 。 。 。 20
图9.运行电流在不同条件下。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22
图10.ADC输入阻抗等效图。 。 。 。 。 。 。 25
图11.Reset时机。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。三十
图12.IRQ / KBIPx时机。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31
图13.Timer外部时钟。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31
图14.Timer输入捕捉脉冲。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31
图15.SPI主时序( CPHA = 0 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33
图16.SPI主时序( CPHA = 1 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33
图17.SPI从时序( CPHA = 0 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 34
图18.SPI从时序( CPHA = 1 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 34
3
4
5
6
表格清单
表1中。
表2中。
表3中。
表4 。
表5 。
表6 。
表7中。
表9 。
MCF51AG128系列设备比较。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.4
MCF51AG128系列功能单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.7
引脚的可用性按封装引脚数。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.12
参数分类。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.14
绝对最大额定值。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.15
热特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.15
ESD和闩锁测试条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.16
直流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.17
MCF51AG128的ColdFire微控制器,版本5
3
飞思卡尔半导体公司
MCF51AG128家庭配置
1
1.1
MCF51AG128家庭配置
设备比较
下表比较了MCF51AG128系列MCU中提供的各种设备衍生物。
表1. MCF51AG128系列设备比较
MCF51AG128
特征
80-pin
闪存容量( KB )
RAM大小(KB )
的ColdFire V1内核与BDM
(背景调试模块)
HSCMP (模拟比较器)
的ADC (模拟 - 数字转换器)
通道( 12位)的
CRC (循环冗余校验)
DAC
DMA控制器
iEvent (智能事件模块)
EWM (外部看门狗监控器)
WDOG (看门狗定时器)
RTC
DBG (调试模块)
IIC (内部集成电路)
IRQ (中断请求输入)
INTC (中断控制器)
LVD (低电压检测器)
ICS (内部时钟源)
OSC (晶振)
I / O端口
1
RGPIO (快速通用I / O)
SCI (串行通信接口)
SPI1 (串行外设接口)
SPI2 (串行外设接口)
FTM1 (灵活的定时器模块)通道
FTM2渠道
是的
No
No
6
2
6
2
69
16
53
16
39
15
2
是的
是的
No
No
1
1
No
是的
是的
是的
是的
是的
69
16
53
16
39
15
2
2
1
4-ch
是的
是的
是的
是的
是的
1
1
No
2
24
2
19
1
12
是的
2
2
1
64-pin
128
16
是的
2
24
2
19
1
12
48-pin
80-pin
64-pin
96
48-pin
MCF51AG96
MCF51AG128的ColdFire微控制器,版本5
4
飞思卡尔半导体公司
MCF51AG128家庭配置
表1. MCF51AG128系列设备比较(续)
MCF51AG128
特征
80-pin
TPM3 (定时器脉冲宽度调制器)
频道
调试可视性巴士
1
2
MCF51AG96
48-pin
2
80-pin
64-pin
48-pin
64-pin
是的
No
No
是的
No
No
最多16个引脚的端口E和F都用了ColdFire快速GPIO模块共享。
FTMx的一些引脚可能不被粘贴在小包装,因此这些信道可以被用作唯一的软定时器。
1.2
框图
图1
示之间的MCF51AG128系列销和模块的连接。
MCF51AG128的ColdFire微控制器,版本5
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5
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