設計目標規格書

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1 NuMicro NUC200 系列 NUC200/NUC220 The information described in this document is the exclusive intellectual property of Nuvoton Technology Corporation and shall not be reproduced without permission from Nuvoton. Nuvoton is providing this document only for reference purposes of NuMicro TM 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. June 24, 2014 Page 1 of 97 Revision V1.00

2 Table of Contents LIST OF FIGURES... 5 LIST OF TABLES 概述 特征 NuMicro NUC200 特征 Advanced Line NuMicro NUC220 特征 USB Line 编号信息列表及管脚名称定义 xxxan 产品选型指南 NuMicro NUC200 Advanced Line 选型指南 NuMicro NUC220 USB Line 选型指南 管脚配置 NuMicro NUC200 管脚图 NuMicro NUC220 管脚图 管脚描述 NuMicro NUC200 管脚描述 NuMicro NUC220 管脚描述 框图 NuMicro NUC200 框图 NuMicro NUC220 框图 功能描述 ARM Cortex -M0 内核 系统管理器 概述 系统复位 系统电源分配 系统内存映射 系统定时器 (SysTick) 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 系统控制寄存器 (SCS) 时钟控制器 概述 时钟发生器 系统时钟 & SysTick 时钟 外围设备时钟 掉电模式时钟 分频器输出 USB 设备控制器 (USB) 概述 June 24, 2014 Page 2 of 97 Revision V1.00

3 5.4.2 特征 通用 I/O (GPIO) 概述 特征 I 2 C 串行接口控制器 (Master/Slave) (I 2 C) 概述 特征 PWM 发生器和捕捉定时器 (PWM) 概述 特征 实时时钟 (RTC) 概述 特征 串行外围设备接口 (SPI) 概述 特征 定时器控制器 (TMR) 概述 特征 看门狗定时器 (WDT) 概述 特征 窗口看门狗定时控制器 概述 特征 UART 接口控制器 (UART) 概述 特征 PS/2 设备控制器 (PS2D) 概述 特征 I 2 S 控制器 (I 2 S) 概述 特征 模拟数字转换 (ADC) 概述 特征 模拟比较器 (ACMP) 概述 June 24, 2014 Page 3 of 97 Revision V1.00

4 特征 PDMA 控制器 (PDMA) 概述 特征 智能卡主机接口 (SC) 概述 特征 FLASH 内存控制器 (FMC) 概述 特征 电气特性 绝对最大额定值 DC 电气特性 AC 电气特性 外部 4~24 MHz 高速振荡器 外部 4~24 MHz 高速晶振 外部 khz 低速晶振 内部 MHz 高速振荡器 内部 10 khz 低速振荡器 模拟量特性 bit SARADC 规格 LDO 规格和电源管理 低压复位说明 欠压检测说明 上电复位说明 温度传感器说明 比较器说明 USB PHY 说明 Flash DC 电气特性 封装定义 pin LQFP (14x14x1.4 mm footprint 2.0 mm) pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) 版本历史 June 24, 2014 Page 4 of 97 Revision V1.00

5 List of Figures 图 3-1 NuMicro NUC200 系列选型码 图 3-2 NuMicro NUC200VxxAN LQFP 100-pin 管脚图 图 3-3 NuMicro NUC200SxxAN LQFP 64-pin 管脚图 图 3-4 NuMicro NUC200LxxAN LQFP 48-pin 管脚图 图 3-5 NuMicro NUC220VxxAN LQFP 100-pin 管脚图 图 3-6 NuMicro NUC220SxxAN LQFP 64-pin 管脚图 图 3-7 NuMicro NUC220LxxAN LQFP 48-pin 管脚图 图 4-1 NuMicro NUC200 框图 图 4-2 NuMicro NUC220 框图 图 5-1 功能框图 图 5-2 NuMicro NUC200 电源分配图 图 5-3 NuMicro NUC220 电源分配图 图 5-4 时钟发生器全局框图 图 5-5 时钟发生器框图 图 5-6 系统时钟框图 图 5-7 SysTick 时钟控制框图 图 5-8 分频器的时钟源 图 5-9 分频器的框图 图 5-18 I 2 C 总线时序 图 7-1 典型晶振应用电路 June 24, 2014 Page 5 of 97 Revision V1.00

6 List of Tables 表 1-1 所支持的接口列表... 7 表 5-1 片上控制器的地址空间分配 表 5-3 异常模式 表 5-4 系统中断映射 表 5-5 向量表格式 表 5-11 UART 波特率公式 表 5-12 UART 波特率设置表 June 24, 2014 Page 6 of 97 Revision V1.00

7 1 概述 NuMicro NUC200 系列是 32 位的内嵌 ARM Cortex -M0 核的微控制器, 适用于工业控制和需要丰富的通信接口的应用领域,Cortex -M0 是 ARM 最新的 32 位嵌入式处理器, 拥有与传统 8051 单片机之匹敌的价格优势. NuMicro NUC200 系列包括 NUC200 和 NUC220 NuMicro NUC200 Advanced Line 内嵌 Cortex -M0 内核, 最高可运行至 50 MHz, 内建 32K/64K/128K 字节的 Flash 存储器, 以及 8K/16K 字节 SRAM,4K 字节用于存储 ISP 引导代码的 ROM 另外还有丰富的外设, 如定时器, 看门狗定时器, 窗口看门狗定时器,RTC, 带 CRC 计算单元的 PDMA,UART,SPI, I 2 C,I 2 S,PWM 定时器,GPIO,PS/2,Smart Card 主机,12 位 ADC, 模拟比较器, 低电压复位控制和欠压检测功能 NuMicro NUC220 USB Line 带全速 USB 2.0 设备控制器, 内嵌 Cortex -M0 内核, 最高可运行至 50 MHz, 内建 32K/64K/128K 字节的 Flash 存储器, 以及 8K/16K 字节 SRAM,4K 字节用于存储 ISP 引导代码的 ROM 另外还有丰富的外设, 如定时器, 看门狗定时器, 窗口看门狗定时器,RTC, 带 CRC 计算单元的 PDMA,UART,SPI, I 2 C,I 2 S,PWM 定时器,GPIO,PS/2,USB 2.0 FS 设备,Smart Card 主机,12 位 ADC, 模拟比较器, 低电压复位控制和欠压检测功能 Product Line UART SPI I 2 C USB LIN CAN PS/2 I 2 S SC NUC200 NUC220 表 1-1 所支持的接口列表 June 24, 2014 Page 7 of 97 Revision V1.00

8 2 特征 该器件的功能依赖于产品线和他们的子系统产品 2.1 NuMicro NUC200 特征 Advanced Line 内核 ARM Cortex -M0 内核最高允许 50 MHz 一个 24- 位系统定时器 支持低功耗睡眠模式 单周期 32 位硬件乘法器 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 用于控制 32 个中断源, 每个中断源可设置为 4 个优先级 支持串行线调试 (SWD) 带 2 个观察点 /4 个断点 内建 LDO, 宽电压工作范围 2.5 V 到 5.5 V Flash 存储器 32K/64K/128K 字节 Flash 用于存储程序代码 4KB flash 用于存储 ISP 引导代码 支持在系统编程 (ISP) 和在应用编程 (IAP) 方式更新应用程序 支持 512 字节单页擦除 在 128K 字节系统中可配置数据 FLASH 地址和大小, 在 32K 字节和 64K 字节系统中固定为 4K 字节数据 Flash 通过 SWD/ICE 接口, 支持 2 线 ICP 升级方式 支持外部编程器并行高速编程模式 SRAM 存储器 8K/16K 字节内建 SRAM 支持 PDMA 模式 PDMA (Peripheral DMA) 支持 9 通道 PDMA 用于 SRAM 和周边设备的自动数据传输 支持带 4 个通用多项式的 CRC 运算, CRC-CCITT, CRC-8, CRC-16 和 CRC-32 时钟控制 针对不同应用可灵活选择时钟 内部 MHz 高速振荡器可用于系统运行 在 +25,VDD = 5.0 V 时, 精度校正到 ± 1 % 在 -40 ~ +85 和 VDD = 2.5 V ~ 5.5 V 范围内, 精度为 ± 3 % 内部低功耗 10 KHz 低速振荡器用于看门狗及掉电模式唤醒等功能 支持一组 PLL, 高至 50 MHz, 用于高性能的系统运行 外部 4~24 MHz 晶振输入用于精准的定时操作 外部 khz 晶振输入用于 RTC 及低功耗模式操作 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 TTL/Schmitt 触发输入可选 I/O 管脚可被配置为边沿 / 电平触发模式的中断源 June 24, 2014 Page 8 of 97 Revision V1.00

9 Timer 支持 4 组 32 位定时器, 每个定时器有一个 24 位向上计数定时器和一个 8 位预分频计数器 每个定时器有独立的时钟源 提供 one-shot, periodic, toggle and continuous 计数操作模式 支持事件计数功能 支持输入捕捉功能 Watchdog Timer 多路时钟源 从 1.6ms 到 26.0sec 有 8 个可选的定时溢出周期 ( 取决于所选的时钟源 ) WDT 可用作掉电模式 / 空闲模式的唤醒 看门狗定时溢出的中断 / 复位选择 Window Watchdog Timer 带 11-bit 预分频的 6-bit 下数计数器, 用于宽范围的窗口选择 RTC 通过频率补偿寄存器 (FCR) 支持软件频率补偿功能 支持 RTC 计数 ( 秒, 分, 小时 ) 及万年历功能 ( 日, 月, 年 ) 支持闹铃寄存器 ( 秒, 分, 小时, 日, 月, 年 ) 可选择为 12 小时制或 24 小时 闰年自动识别 支持周期时间滴答中断, 包括 8 个可选周期 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 和 1 秒 支持电池供电管脚 (V BAT ) 支持唤醒功能 PWM/Capture 内建四个 16 位 PWM 产生器, 可输出 8 路 PWM 或 4 组互补配对 PWM 每个 PWM 产生器配有一个时钟源选择器, 一个时钟分频器, 一个 8 位时钟预分频和一个用于互补配对 PWM 的死区发生器 8 路 16 位捕捉定时器 ( 共享 PWM 定时器 ) 提供 8 路输入的上升 / 下降沿的捕捉功能 支持捕捉 (Capture) 中断 UART 最多三组 UART 控制器 支持流控 (TXD, RXD, CTS 和 RTS) UART0 带 64- 字节 FIFO 用于高速模式 UART1/2 ( 可选 ) 带 16- 字节 FIFO 用于标准模式 支持 IrDA (SIR) 和 LIN 功能 支持 RS 位模式和方向控制 可编程波特率发生器频率高至 1/16 系统时钟 支持 PDMA 模式 SPI 最多四组 SPI 控制器 主机速率高至 36 MHz ( 芯片工作在 5V 状态时 ) 从机速率高至 18 MHz ( 芯片工作在 5V 状态时 ) 支持 SPI 主机 / 从机模式 全双工同步串行数据传输 可变数据长度 ( 从 8 位到 32 位 ) 传输模式 可设置 MSB 或 LSB 在前的传输模式 June 24, 2014 Page 9 of 97 Revision V1.00

10 在时钟上升沿或下降沿接收还是发送是独立配置的 当作为主机时 2 条从机片选线, 作为从机时 1 条从机片选线 支持 32-bit 传输模式下的字节睡眠模式 支持 PDMA 模式 支持三线无从机选择信号的双向接口 I 2 C 最多支持 2 组 I 2 C 设备 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 串行同步时钟可作为握手方式控制总线上数据暂停及恢复传送 可编程的时钟适用于不同速率控制 I 2 C 总线上支持多地址识别 (4 个从机地址带 mask 选项 ) 支持唤醒功能 I 2 S 外部音频 CODEC 接口 可作主机也可作从机模式 能处理 8, 16,24 和 32 位字长的数据 支持单声道和立体声的音频数据 支持 I 2 S 和最高有效位数据格式 提供两组 8 字的 FIFO 数据缓存, 一组用于发送, 一组用于接收 缓冲区超过可编程边界时, 产生中断请求 支持两组 DMA 请求, 一组用于发送, 另一组用于接收 PS/2 设备控制器 禁止 Host 通信和请求发送检测 接收帧错误检测 可编程的 1 到 16 字节的发送缓冲以减少 CPU 的负担 数据接收的双缓冲 软件可控总线 ADC 12 位 ADC, 转换速率达 760 ksps 最多 8 通道单端模式输入或 4 通道差分模式输入 单一扫描模式 / 单周期扫描模式 / 连续扫描模式 每个通道有独立的结果寄存器 扫描使能通道 阈电压侦测 软件编程或外部管脚触发开始转换 支持 PDMA 模式 模拟比较器 (Analog Comparator) 2 组模拟比较器模块 负端电位可选择外部输入或内部频带间隙电压 比较结果改变可作为中断触发条件 支持掉电模式唤醒功能 Smart Card Host (SC) June 24, 2014 Page 10 of 97 Revision V1.00

11 兼容 ISO T=0, T=1 最大支持 3 个 ISO 端口 单独的接收 / 发送 4 字节 FIFO 用于数据负载 可编程的传送时钟频率 可编程接收器缓存触发阈值 相邻两字符间最小时间可编程设置 (11 ETU ~ 266 ETU) 一个 24- 位和两个 8 位超时计数器用于回复请求 (Answer to Request (ATR)) 并等待时间运行 支持自动逆转换功能 支持发送器和接收器错误重试和错误限制功能 支持硬件激活顺序处理 支持硬件热重置顺序处理 支持硬件释放顺序处理 支持当检测到卡被移除时, 硬件自动释放序列 96-bit 唯一 ID (UID) 内建温度传感器, 1 分辨率 欠压检测 (Brown-Out detector) 支持四级检测电压 :4.4 V/3.7 V/2.7 V/2.2 V 支持欠压中断和复位选择 低压复位 阈电压 :2.0 V 工作温度 :-40 ~85 封装 : 无铅封装 (RoHS) LQFP 100-pin / 64-pin / 48-pin June 24, 2014 Page 11 of 97 Revision V1.00

12 2.2 NuMicro NUC220 特征 USB Line 内核 ARM Cortex -M0 内核最高运行 50 MHz 一个 24- 位系统定时器 支持低功耗睡眠模式 单周期 32 位硬件乘法器 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 用于控制 32 个中断源, 每个中断源可设置为 4 个优先级 支持串行线调试 (SWD) 带 2 个观察点 /4 个断点 内建 LDO, 宽电压工作范围 2.5 V 到 5.5 V Flash 存储器 32K/64K/128K 字节 Flash 用于存储程序代码 4KB flash 用于存储 ISP 引导代码 支持在系统编程 (ISP) 和在应用编程 (IAP) 方式更新应用程序 支持 512 字节单页擦除 在 128K 字节系统中可配置数据 FLASH 地址和大小, 在 32K 字节和 64K 字节系统中固定为 4K 字节数据 Flash 通过 SWD/ICE 接口, 支持 2 线 ICP 升级方式 支持外部编程器并行高速编程模式 SRAM 存储器 8K/16K 字节内建 SRAM 支持 PDMA 模式 PDMA (Peripheral DMA) 支持 9 通道 PDMA 用于 SRAM 和周边设备的自动数据传输 支持带 4 个通用多项式的 CRC 运算, CRC-CCITT, CRC-8, CRC-16 和 CRC-32 时钟控制 针对不同应用可灵活选择时钟 内部 MHz 高速振荡器可用于系统运行 在 +25,VDD = 5.0 V 时, 精度校正到 ± 1 % 在 -40 ~ +85 和 VDD = 2.5 V ~ 5.5 V 范围内, 精度为 ± 3 % 内部低功耗 10 KHz 低速振荡器用于看门狗及掉电模式唤醒等功能 支持一组 PLL, 高至 50 MHz, 用于高性能的系统运行 外部 4~24 MHz 晶振输入用于精准的定时操作 外部 khz 晶振输入用于 RTC 及低功耗模式操作 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 TTL/Schmitt 触发输入可选 I/O 管脚可被配置为边沿 / 电平触发模式的中断源 Timer 支持 4 组 32 位定时器, 每个定时器有一个 24 位向上计数定时器和一个 8 位预分频计数器 June 24, 2014 Page 12 of 97 Revision V1.00

13 每个定时器有独立的时钟源 提供 one-shot, periodic, toggle and continuous 计数操作模式 支持事件计数功能 支持输入捕捉功能 Watchdog Timer 多路时钟源 从 1.6ms 到 26.0sec 有 8 个可选的定时溢出周期 ( 取决于所选的时钟源 ) WDT 可用作掉电模式 / 空闲模式的唤醒 看门狗定时溢出的中断 / 复位选择 Window Watchdog Timer 带 11-bit 预分频的 6-bit 下数计数器, 用于宽范围的窗口选择 RTC 通过频率补偿寄存器 (FCR) 支持软件频率补偿功能 支持 RTC 计数 ( 秒, 分, 小时 ) 及万年历功能 ( 日, 月, 年 ) 支持闹铃寄存器 ( 秒, 分, 小时, 日, 月, 年 ) 可选择为 12 小时制或 24 小时 闰年自动识别 支持周期时间滴答中断, 包括 8 个可选周期 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 和 1 秒 支持电池供电管脚 (V BAT ) 支持唤醒功能 PWM/Capture 内建四个 16 位 PWM 产生器, 可输出 8 路 PWM 或 4 组互补配对 PWM 每个 PWM 产生器配有一个时钟源选择器, 一个时钟分频器, 一个 8 位时钟预分频和一个用于互补配对 PWM 的死区发生器 8 路 16 位捕捉定时器 ( 共享 PWM 定时器 ) 提供 8 路输入的上升 / 下降沿的捕捉功能 支持捕捉 (Capture) 中断 UART 最多三组 UART 控制器 支持流控 (TXD, RXD, CTS 和 RTS) UART0 带 64- 字节 FIFO 用于高速模式 UART1/2 ( 可选 ) 带 16- 字节 FIFO 用于标准模式 支持 IrDA (SIR) 和 LIN 功能 支持 RS 位模式和方向控制 可编程波特率发生器频率高至 1/16 系统时钟 支持 PDMA 模式 SPI 最多支持 4 组 SPI 主机速率高至 36 MHz ( 芯片工作在 5V 状态时 ) 从机速率高至 18 MHz ( 芯片工作在 5V 状态时 ) 支持 SPI 主机 / 从机模式 全双工同步串行数据传输 可变数据长度 ( 从 8 位到 32 位 ) 传输模式 可设置 MSB 或 LSB 在前的传输模式 在时钟上升沿或下降沿接收还是发送是独立配置的 当作为主机时 2 条从机片选线, 作为从机时 1 条从机片选线 June 24, 2014 Page 13 of 97 Revision V1.00

14 支持 32-bit 传输模式下的字节睡眠模式 支持 PDMA 模式 支持三线无从机选择信号的双向接口 I 2 C 最多支持 2 组 I 2 C 设备 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 串行同步时钟可作为握手方式控制总线上数据暂停及恢复传送 可编程的时钟适用于不同速率控制 I 2 C 总线上支持多地址识别 (4 个从机地址带 mask 选项 ) 支持唤醒功能 I 2 S 外部音频 CODEC 接口 可作主机也可作从机模式 能处理 8, 16,24 和 32 位字长的数据 支持单声道和立体声的音频数据 支持 I 2 S 和最高有效位数据格式 提供两组 8 字的 FIFO 数据缓存, 一组用于发送, 一组用于接收 缓冲区超过可编程边界时, 产生中断请求 支持两组 DMA 请求, 一组用于发送, 另一组用于接收 PS/2 设备控制器 禁止 Host 通信和请求发送检测 接收帧错误检测 可编程的 1 到 16 字节的发送缓冲以减少 CPU 的负担 数据据接收的双缓冲 软件可控总线 USB 2.0 全速设备 一组 12Mbps 的 USB 2.0 FS 设备 片内集成 USB 收发模块 提供 1 组中断源, 提供四个中断事件 支持控制传输 (Control), 批量传输 (Bulk In/Out), 中断传输 (Interrupt) 及同步传输 当总线上无信号达到 3ms 时, 具有自动暂停的功能 支持 6 组可编程端点 (endpoints) 512 字节内部 SRAM 作为 USB 的缓存区 支持远程唤醒功能 ADC 12 位 ADC, 转换速率达 760 ksps 最多 8 通道单端模式输入或 4 通道差分模式输入 单一扫描模式 / 单周期扫描模式 / 连续扫描模式 每个通道有独立的结果寄存器 扫描使能通道 June 24, 2014 Page 14 of 97 Revision V1.00

15 阈电压侦测 软件编程或外部管脚触发开始转换 支持 PDMA 模式 模拟比较器 (Analog Comparator) 2 组模拟比较器模块 负端电位可选择外部输入或内部频带间隙电压 比较结果改变可作为中断触发条件 支持掉电模式唤醒功能 Smart Card Host (SC) 兼容 ISO T=0, T=1 最大支持 3 个 ISO 端口 单独的接收 / 发送 4 字节 FIFO 用于数据负载 可编程的传送时钟频率 可编程接收器缓存触发阈值 相邻两字符间最小时间可编程设置 (11 ETU ~ 266 ETU) 一个 24- 位和两个 8 位超时计数器用于回复请求 (Answer to Request (ATR)) 并等待时间运行 支持自动逆转换功能 支持发送器和接收器错误重试和错误限制功能 支持硬件激活顺序处理 支持硬件热重置顺序处理 支持硬件释放顺序处理 支持当检测到卡被移除时, 硬件自动释放序列 96-bit 唯一 ID (UID) 内建温度传感器, 1 分辨率 欠压检测 (Brown-Out detector) 支持四级检测电压 :4.4 V/3.7 V/2.7 V/2.2 V 支持欠压中断和复位选择 低压复位 阈电压 :2.0 V 工作温度 :-40 ~85 封装 : 无铅封装 (RoHS) LQFP 100-pin / 64-pin / 48-pin June 24, 2014 Page 15 of 97 Revision V1.00

16 3 编号信息列表及管脚名称定义 3.1 xxxan 产品选型指南 NuMicro NUC200 Advanced Line 选型指南 Part Number APROM RAM Data Flash ISP Loader ROM I/O Timer Connectivity UART SPI I 2 C USB LIN CAN I 2 S SC Comp. PWM ADC RTC ISP ICP IAP Package NUC200LC2AN 32 KB 8 KB 4 KB 4 KB up to 35 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC200LD2AN 64 KB 8 KB 4KB 4 KB up to 35 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC200LE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 35 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC200SC2AN 32 KB 8 KB 4 KB 4 KB up to 49 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC200SD2AN 64 KB 8 KB 4KB 4 KB up to 49 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC200SE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 49 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC200VE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 83 4x32-bit x12-bit v v LQFP NuMicro NUC220 USB Line 选型指南 Part Number APROM RAM Data Flash ISP Loader ROM I/O Timer Connectivity UART SPI I 2 C USB LIN CAN I 2 S SC Comp. PWM ADC RTC ISP ICP IAP Package NUC220LC2AN 32 KB 8 KB 4 KB 4 KB up to 31 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC220LD2AN 64 KB 8 KB 4 KB 4 KB up to 31 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC220LE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 31 4x32-bit x12-bit v v LQFP48 NUC220SC2AN 32 KB 8 KB 4 KB 4 KB up to 45 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC220SD2AN 64 KB 8 KB 8 KB 4 KB up to 45 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC220SE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 45 4x32-bit x12-bit v v LQFP64 NUC220VE3AN 128 KB 16 KB Definable 4 KB up to 79 4x32-bit x12-bit v v LQFP100 June 24, 2014 Page 16 of 97 Revision V1.00

17 NUC X X X X X ARM-Based 32-bit Microcontroller CPU core 1/2: Cortex-M0 5/7: ARM7 9: ARM9 Temperature N: -40 ~ +85 E: -40 ~ +105 C: -40 ~ +125 Reserved Function 0: Advanced Line 2: USB Line 3: Automotive Line 4: Connectivity Line Package Type L: LQFP 48 S: LQFP 64 V: LQFP 100 图 3-1 NuMicro NUC200 系列选型码 RAM Size 1: 4KB 2: 8KB 3: 16KB APROM Size C: 32KB D: 64KB E: 128KB June 24, 2014 Page 17 of 97 Revision V1.00

18 3.2 管脚配置 NuMicro NUC200 管脚图 NuMicro NUC200VxxAN LQFP 100-pin PA.4/ADC4/SC1_PWR PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS VSS VDD ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR PC.8/SPI1_SS0 PC.9/SPI1_CLK PC.10/SPI1_MISO0 PC.11/SPI1_MOSI0 PC.12/SPI1_MISO1 PC.13/SPI1_MOSI1 PE.0/PWM6 PE.1/PWM7 PE.2 PE.3 PE.4 SC1_RST/ADC5/PA.5 SC1_CLK/ADC6/PA.6 SC1_DAT/ADC7/SPI2_SS1/PA.7 VREF AVDD SPI2_SS0/PD.0 SPI2_CLK/PD.1 SPI2_MISO0/PD.2 SPI2_MOSI0/PD.3 SPI2_MISO1/PD.4 SPI2_MOSI1/PD.5 SC1_CD/CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 CMP1_N/PC.15 CMP1_P/PC.14 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset VSS VDD PS2_DAT/PF.2 PS2_CLK/PF.3 PVSS CLKO/TM0/STADC/PB PE.15 PE.14 PE.13 4 SPI3_SS1/INT0/PB.14 5 CMP1_O/PB.13 6 VBAT 7 X32_OUT 8 X32_IN 9 I2C1_SCL/PA.11 NUC200VxxAN LQFP 100-pin I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 SPI3_SS0/PD.8 SPI3_CLK/PD.9 SPI3_MISO0/PD.10 SPI3_MOSI0/PD.11 SPI3_MISO1/PD.12 SPI3_MOSI1/PD.13 图 3-2 NuMicro NUC200VxxAN LQFP 100-pin 管脚图 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 UART1_nRTS/PB.6 UART1_nCTS/PB.7 LDO_CAP VDD VSS PB.9/TM1/SPI1_SS1 PB.10/TM2/SPI0_SS1 PB.11/TM3/PWM4 PE.5/TM1_EXT/PWM5 PE.6 PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PC.4/SPI0_MISO1 PC.5/SPI0_MOSI1 PD.15/UART2_TXD PD.14/UART2_RXD PD.7 PD.6 PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD PE.7 PE.8 PE.9 PE.10 PE.11 PE.12 June 24, 2014 Page 18 of 97 Revision V1.00

19 NuMicro NUC200RxxAN LQFP 64-pin PA.4/ADC4 PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR PC.8/SPI1_SS0 PC.9/SPI1_CLK PC.10/SPI1_MISO0 PC.11/SPI1_MOSI0 ADC5/PA.5 ADC6/PA.6 V REF AV DD CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 CMP1_N/PC.15 CMP1_P/PC.14 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset V SS V DD PV SS CLKO/TM0/STADC/PB INT0/PB.14 CMP1_O/PB.13 3 VBAT 4 NUC200SxxAN LQFP 64-pin X32_OUT X32_IN I2C1_SCL/PA.11 I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 UART1_nRTS/PB.6 UART1_nCTS/PB.7 LDO_CAP 图 3-3 NuMicro NUC200SxxAN LQFP 64-pin 管脚图 15 VDD 16 VSS PB.9/TM1 PB.10/TM2 PB.11/TM3/PWM4 PE.5/TM1_EXT/PWM5 PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PD.15/UART2_TXD PD.14/UART2_RXD PD.7 PD.6 PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD June 24, 2014 Page 19 of 97 Revision V1.00

20 NuMicro NUC200LxxAN LQFP 48-pin PA.4/ADC4 PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR ADC5/PA.5 ADC6/PA.6 V REF AV DD CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset PV SS CLKO/TM0/STADC/PB VBAT NUC200LxxAN LQFP 48-pin 9 10 X32_OUT X32_IN I2C1_SCL/PA.11 I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 LDO_CAP 11 VDD 12 VSS PB.9/TM1 PB.10/TM2 PB.11/TM3/PWM4 PE.5/TM1_EXT/PWM5 PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD 图 3-4 NuMicro NUC200LxxAN LQFP 48-pin 管脚图 June 24, 2014 Page 20 of 97 Revision V1.00

21 3.2.2 NuMicro NUC220 管脚图 NuMicro NUC220VxxAN LQFP 100-pin PA.4/ADC4/SC1_PWR PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS VSS VDD ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR PC.8/SPI1_SS0 PC.9/SPI1_CLK PC.10/SPI1_MISO0 PC.11/SPI1_MOSI0 PC.12/SPI1_MISO1 PC.13/SPI1_MOSI1 PE.0/PWM6 PE.1/PWM7 PE.2 PE.3 PE.4 SC1_RST/ADC5/PA.5 SC1_CLK/ADC6/PA.6 SC1_DAT/ADC7/SPI2_SS1/PA.7 VREF AVDD SPI2_SS0/PD.0 SPI2_CLK/PD.1 SPI2_MISO0/PD.2 SPI2_MOSI0/PD.3 SPI2_MISO1/PD.4 SPI2_MOSI1/PD.5 SC1_CD/CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 CMP1_N/PC.15 CMP1_P/PC.14 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset VSS VDD PS2_DAT/PF.2 PS2_CLK/PF.3 PVSS CLKO/TM0/STADC/PB PE.15 PE.14 PE.13 4 SPI3_SS1/INT0/PB.14 5 CMP1_O/PB.13 6 VBAT 7 X32_OUT 8 X32_IN 9 I2C1_SCL/PA.11 NUC220VxxAN LQFP 100-pin I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 SPI3_SS0/PD.8 SPI3_CLK/PD.9 SPI3_MISO0/PD.10 SPI3_MOSI0/PD.11 SPI3_MISO1/PD.12 SPI3_MOSI1/PD.13 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 UART1_nRTS/PB.6 UART1_nCTS/PB.7 LDO_CAP 图 3-5 NuMicro NUC220VxxAN LQFP 100-pin 管脚图 VDD VSS PB.9/TM1/SPI1_SS1 PB.10/TM2/SPI0_SS1 PB.11/TM3/PWM4 PE.5/TM1_EXT/PWM5 PE.6 PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PC.4/SPI0_MISO1 PC.5/SPI0_MOSI1 PD.15/UART2_TXD PD.14/UART2_RXD PD.7 PD.6 PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD USB_D+ USB_D- USB_VDD33_CAP USB_VBUS PE.7 PE.8 June 24, 2014 Page 21 of 97 Revision V1.00

22 NuMicro NUC220RxxAN LQFP 64-pin PA.4/ADC4 PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR PC.8/SPI1_SS0 PC.9/SPI1_CLK PC.10/SPI1_MISO0 PC.11/SPI1_MOSI0 ADC5/PA.5 ADC6/PA.6 V REF AV DD CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 CMP1_N/PC.15 CMP1_P/PC.14 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset V SS V DD PV SS CLKO/TM0/STADC/PB INT0/PB.14 CMP1_O/PB.13 3 VBAT 4 NUC220SxxAN LQFP 64-pin X32_OUT X32_IN I2C1_SCL/PA.11 I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 UART1_nRTS/PB.6 UART1_nCTS/PB.7 LDO_CAP 图 3-6 NuMicro NUC220SxxAN LQFP 64-pin 管脚图 15 VDD 16 VSS PB.9/TM1 PB.10/TM2 PB.11/TM3/PWM4 PE.5/TM1_EXT/PWM5 PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD USB_D+ USB_D- USB_VDD33_CAP USB_VBUS June 24, 2014 Page 22 of 97 Revision V1.00

23 NuMicro NUC220LxxAN LQFP 48-pin PA.4/ADC4 PA.3/ADC3/SC0_DAT PA.2/ADC2/SC0_CLK PA.1/ADC1/SC0_RST PA.0/ADC0/SC0_PWR AVSS ICE_CLK ICE_DAT PA.12/PWM0/SC2_DAT PA.13/PWM1/SC2_CLK PA.14/PWM2/SC2_RST PA.15/PWM3/I2S_MCLK/SC2_PWR ADC5/PA.5 ADC6/PA.6 V REF AV DD CMP0_N/PC.7 SC0_CD/CMP0_P/PC.6 TM0_EXT/INT1/PB.15 XT1_OUT/PF.0 XT1_IN/PF.1 nreset PV SS CLKO/TM0/STADC/PB VBAT NUC220LxxAN LQFP 48-pin X32_OUT X32_IN I2C1_SCL/PA.11 I2C1_SDA/PA.10 I2C0_SCL/PA.9 I2C0_SDA/PA.8 UART1_RXD/PB.4 UART1_TXD/PB.5 LDO_CAP 11 VDD 12 VSS PC.0/SPI0_SS0/I2S_LRCK PC.1/SPI0_CLK/I2S_BCLK PC.2/SPI0_MISO0/I2S_DI PC.3/SPI0_MOSI0/I2S_DO PB.3/UART0_nCTS/TM3_EXT/SC2_CD PB.2/UART0_nRTS/TM2_EXT/CMP0_O PB.1/UART0_TXD PB.0/UART0_RXD USB_D+ USB_D- USB_VDD33_CAP USB_VBUS 图 3-7 NuMicro NUC220LxxAN LQFP 48-pin 管脚图 June 24, 2014 Page 23 of 97 Revision V1.00

24 3.3 管脚描述 NuMicro NUC200 管脚描述 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 1 PE.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 2 PE.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 3 PE.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 4 1 PB.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 INT0 I 外部中断 0 输入管脚 SPI3_SS1 I/O SPI3 2 nd 从机选择管脚 PB.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 5 2 CMP1_O O Comparator1 输出管脚 V BAT P 通过电池为 RTC 供电 X32_OUT O 外部 khz 晶振输出管脚 X32_IN I 外部 khz 晶振输入管脚 PA.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C1_SCL I/O I 2 C1 时钟管脚 PA.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C1_SDA I/O I 2 C1 数据输入 / 输出管脚 PA.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C0_SCL I/O I 2 C0 时钟管脚 PA.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C0_SDA I/O I 2 C0 数据输入 / 输出管脚 PD.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 13 SPI3_SS0 I/O SPI3 1 st 从机选择管脚 PD.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 14 SPI3_CLK I/O SPI3 串行时钟管脚 PD.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 15 SPI3_MISO0 I/O SPI3 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 16 PD.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 June 24, 2014 Page 24 of 97 Revision V1.00

25 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 SPI3_MOSI0 I/O SPI3 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PD.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI3_MISO1 I/O SPI3 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI3_MOSI1 I/O SPI3 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PB.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART1_RXD I UART1 数据接收输入管脚 PB.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 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 UART1_nCTS I UART1 清发送输出管脚 LDO_CAP P LDO 输出管脚 V DD P 电源供应管脚, 为 IO 端口 内部 PLL 电路 LDO 源和数字功能提供电源 V SS P 地 26 PE.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 27 PE.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 28 PE.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 29 PE.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 30 PE.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 31 PE.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PB.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART0_RXD I UART0 数据接收输入管脚 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 TM2_EXT I Timer2 外部捕捉输入管脚 CMP0_O O Comparator0 输出管脚. June 24, 2014 Page 25 of 97 Revision V1.00

26 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 PB.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART0_nCTS I UART0 清发送输入管脚 TM3_EXT I Timer3 外部捕捉输入管脚. SC2_CD I SmartCard2 卡侦测管脚 PD.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PD.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PD.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART2_RXD I UART2 数据接收输入管脚 PD.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART2_TXD O UART2 数据发送输出管脚 PC.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 40 SPI0_MOSI1 I/O SPI0 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 41 SPI0_MISO1 I/O SPI0 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_MOSI0 I/O SPI0 1 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 I2S_DO O I 2 S 数据输出 PC.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_MISO0 I/O SPI0 1 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 I2S_DI I I 2 S 数据输入 PC.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_CLK I/O SPI0 串行时钟管脚 I2S_BCLK I/O I 2 S bit 时钟管脚 PC.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_SS0 I/O SPI0 1 nd 从机选择管脚 I2S_LRCK I/O I 2 S 左右声道时钟 46 PE.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PE.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM5 I/O PWM5: PWM 输出 /Capture 输入 June 24, 2014 Page 26 of 97 Revision V1.00

27 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 TM1_EXT I Timer1 外部捕捉输入管脚 PB.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 TM3 I/O TM3: Timer3 事件计数输入 / 切换输出 PWM4 I/O PWM4: PWM 输出 /Capture 输入 PB.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 TM2 I/O TM2: Timer2 事件计数输入 / 切换输出 SPI0_SS1 I/O SPI0 2 nd 从机选择管脚 PB.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 TM1 I/O TM1: Timer1 事件计数输入 / 切换输出 SPI1_SS1 I/O SPI1 2 nd 从机选择管脚 51 PE.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 52 PE.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 53 PE.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PE.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 54 PWM7 I/O PWM7: PWM 输出 /Capture 输入 PE.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 55 PWM6 I/O PWM6: PWM 输出 /Capture 输入 PC.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 56 SPI1_MOSI1 I/O SPI1 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 57 SPI1_MISO1 I/O SPI1 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_MOSI0 I/O SPI1 1 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_MISO0 I/O SPI11 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_CLK I/O SPI1 串行时钟管脚 PC.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_SS0 I/O SPI1 1 nd 从机选择管脚 June 24, 2014 Page 27 of 97 Revision V1.00

28 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 PA.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM3 I/O PWM3: PWM 输出 /Capture 输入 I2S_MCLK O I 2 S 主机时钟输出管脚 SC2_PWR O SmartCard2 电源管脚. PA.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM2 I/O PWM2: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_RST O SmartCard2 复位管脚. PA.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM1 I/O PWM1: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_CLK O SmartCard2 时钟管脚. PA.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM0 I/O PWM0: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_DAT O SmartCard2 数据管脚 ICE_DAT I/O 调试器的串行数据管脚 ICE_CLK I 调试器的串行时钟管脚 68 V DD 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 69 V SS P 地 AV SS AP 模拟电路地 PA.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC0 AI ADC0: ADC 模拟输入 SC0_PWR O SmartCard0 电源管脚. PA.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC1 AI ADC1: ADC 模拟输入 SC0_RST O SmartCard0 复位管脚 PA.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC2 AI ADC2: ADC 模拟输入 SC0_CLK O SmartCard0 时钟管脚. PA.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC3 AI ADC3: ADC 模拟输入 SC0_DAT O SmartCard0 数据管脚. June 24, 2014 Page 28 of 97 Revision V1.00

29 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 PA.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC4 AI ADC4: ADC 模拟输入 SC1_PWR O SmartCard1 电源管脚. PA.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC5 AI ADC5: ADC 模拟输入 SC1_RST O SmartCard1 复位管脚. PA.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC6 AI ADC6: ADC 模拟输入 SC1_CLK I/O SmartCard1 时钟管脚. PA.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC7 AI ADC7: ADC 模拟输入 78 SC1_DAT O SmartCard1 数据管脚 SPI2_SS1 I/O SPI2 2 nd 从机选择管脚 V REF AP ADC 参考电压输入 AV DD AP 内部模拟电路电源 PD.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 81 SPI2_SS0 I/O SPI2 1 st 从机选择管脚 PD.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 82 SPI2_CLK I/O SPI2 串行时钟管脚 PD.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 83 SPI2_MISO0 I/O SPI2 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 84 SPI2_MOSI0 I/O SPI2 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PD.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 85 SPI2_MISO1 I/O SPI2 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 86 SPI2_MOSI1 I/O SPI2 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP0_N AI Comparator0 负端输入管脚 SC1_CD I SmartCard1 卡侦测管脚. June 24, 2014 Page 29 of 97 Revision V1.00

30 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 PC.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP0_P AI Comparator0 正端输入管脚 SC0_CD I SmartCard0 卡侦测管脚 PC.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP1_N AI Comparator1 负端输入管脚 PC.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP1_P AI Comparator1 正端输入管脚 PB.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 INT1 I 外部中断 1 输入管脚 TM0_EXT I Timer0 外部捕捉输入 PF.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 XT1_OUT O 外部 4~24 MHz 晶振输出管脚 PF.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 XT1_IN I 外部 4~24 MHz 晶振输入管脚 nreset I 外部复位输入 : 低有效, 置低复位 MCU 为初始状态, 带内部上拉 V SS P 地 V DD 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.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PS2_DAT I/O PS/2 数据管脚 PF.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PS2_CLK I/O PS/2 时钟管脚 PV SS P PLL 地 PB.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 STADC I STADC: ADC 外部触发输入. TM0 I/O TM0: Timer0 事件计数输入 / 切换输出 CLKO O 频率分频器时钟输出 注 : 管脚类型 I = 数字输入 (Digital Input), O = 数字输出 (Digital Output); AI= 模拟输入 (Analog Input); P= 电源管脚 (Power Pin); AP= 模拟电源 (Analog Power) June 24, 2014 Page 30 of 97 Revision V1.00

31 3.3.2 NuMicro NUC220 管脚描述 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 1 PE.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 2 PE.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 3 PE.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 4 1 PB.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 INT0 I 外部中断 0 输入管脚 SPI3_SS1 I/O SPI3 2 nd 从机选择管脚. 5 2 PB.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP1_O O Comparator1 输出管脚 V BAT P 通过电池为 RTC 供电 X32_OUT O 外部 khz 晶振输出管脚 X32_IN I 外部 khz 晶振输入管脚 PA.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C1_SCL I/O I 2 C1 时钟管脚 PA.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C1_SDA I/O I 2 C1 数据输入 / 输出管脚 PA.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C0_SCL I/O I 2 C0 时钟管脚 PA.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 I2C0_SDA I/O I 2 C0 数据输入 / 输出管脚 PD.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 13 SPI3_SS0 I/O SPI3 1 st 从机选择管脚 PD.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 14 SPI3_CLK I/O SPI3 串行时钟管脚 PD.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 15 SPI3_MISO0 I/O SPI3 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 16 SPI3_MOSI0 I/O SPI3 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 17 PD.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI3_MISO1 I/O SPI3 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 June 24, 2014 Page 31 of 97 Revision V1.00

32 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 PD.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI3_MOSI1 I/O SPI3 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PB.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART1_RXD I UART1 数据接收输入管脚 PB.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 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 UART1_nCTS I UART1 清发送输入管脚 LDO_CAP P LDO 输出管脚 V DD P 电源供应管脚, 为 IO 端口 内部 PLL 电路 LDO 源和数字功能提供电源 V SS P 地 26 PE.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 27 PE.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 USB_VBUS USB USB HOST 或 HUB 提供电源管脚 USB_VDD33_CA P USB 内部 3.3V 电压输出管脚 USB_D- USB USB 差分信号 D USB_D+ USB USB 差分信号 D PB.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART0_RXD I UART0 数据接收输入管脚 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 TM2_EXT I Timer2 外部捕捉输入管脚. CMP0_O O Comparator0 输出管脚 PB.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART0_nCTS I UART0 清发送输入管脚 June 24, 2014 Page 32 of 97 Revision V1.00

33 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 TM3_EXT I Timer3 外部捕捉输入管脚 SC2_CD I SmartCard2 卡侦测管脚 36 PD.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 37 PD.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PD.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART2_RXD I UART2 数据接收输入管脚. PD.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 UART2_TXD O UART2 数据发送输出管脚 PC.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_MOSI1 I/O SPI0 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 41 SPI0_MISO1 I/O SPI0 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_MOSI0 I/O SPI0 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 I2S_DO O I 2 S 数据输出 PC.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_MISO0 I/O SPI0 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 I2S_DI I I 2 S 数据输入 PC.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_CLK I/O SPI0 串行时钟管脚 I2S_BCLK I/O I 2 S bit 时钟管脚 PC.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI0_SS0 I/O SPI0 1 st 从机选择管脚 I2S_LRCK I/O I 2 S 左右声道时钟 46 PE.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PE.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM5 I/O PWM5: PWM 输出 /Capture 输入 TM1_EXT I Timer1 外部捕捉输入管脚 PB.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 June 24, 2014 Page 33 of 97 Revision V1.00

34 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 TM3 I/O TM3: Timer3 事件计数输入 / 切换输出 PWM4 I/O PWM4: PWM 输出 /Capture 输入 PB.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 TM2 I/O TM2: Timer2 事件计数输入 / 切换输出 SPI0_SS1 I/O SPI0 2 nd 从机选择管脚 PB.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 TM1 I/O TM1: Timer1 事件计数输入 / 切换输出 SPI1_SS1 I/O SPI1 2 nd 从机选择管脚 51 PE.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 52 PE.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 53 PE.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PE.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 54 PWM7 I/O PWM7: PWM 输出 /Capture 输入 PE.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 55 PWM6 I/O PWM6: PWM 输出 /Capture 输入 PC.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 56 SPI1_MOSI1 I/O SPI1 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 57 SPI1_MISO1 I/O SPI1 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.11 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_MOSI0 I/O SPI1 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.10 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_MISO0 I/O SPI1 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PC.9 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_CLK I/O SPI1 串行时钟管脚 PC.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 SPI1_SS0 I/O SPI1 1 st 从机选择管脚 PA.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM3 I/O PWM3: PWM 输出 /Capture 输入 June 24, 2014 Page 34 of 97 Revision V1.00

35 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 I2S_MCLK O I 2 S 主机时钟输出管脚 SC2_PWR O SmartCard2 电源管脚. PA.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM2 I/O PWM2: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_RST O SmartCard2 复位管脚. PA.13 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM1 I/O PWM1: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_CLK O SmartCard2 时钟管脚 PA.12 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PWM0 I/O PWM0: PWM 输出 /Capture 输入 SC2_DAT O SmartCard2 数据管脚 ICE_DAT I/O 调试器的串行数据管脚 ICE_CLK I 调试器的串行时钟管脚 68 V DD P 电源供应管脚, 为 IO 端口 内部 PLL 电路 LDO 源和数字功能提供电源 69 V SS P 地 AV SS AP 模拟电路地 PA.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC0 AI ADC0: ADC 模拟输入 SC0_PWR O SmartCard0 电源管脚. PA.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC1 AI ADC1: ADC 模拟输入 SC0_RST O SmartCard0 复位管脚. PA.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC2 AI ADC2: ADC 模拟输入 SC0_CLK O SmartCard0 时钟管脚. PA.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC3 AI ADC3: ADC 模拟输入 SC0_DAT O SmartCard0 数据管脚 PA.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC4 AI ADC4: ADC 模拟输入 June 24, 2014 Page 35 of 97 Revision V1.00

36 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 SC1_PWR O SmartCard1 电源管脚. PA.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC5 AI ADC5: ADC 模拟输入 SC1_RST O SmartCard1 复位管脚. PA.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC6 AI ADC6: ADC 模拟输入 SC1_CLK I/O SmartCard1 时钟管脚 PA.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 ADC7 AI ADC7: ADC 模拟输入 SC1_CLK O SmartCard1 时钟管脚. SPI2_SS1 I/O SPI2 2 nd 从机选择管脚 V REF AP ADC 参考电压输入 AV DD AP 内部模拟电路电源 PD.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 81 SPI2_SS0 I/O SPI2 1 st 从机选择管脚 PD.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 82 SPI2_CLK I/O SPI2 串行时钟管脚 PD.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 83 SPI2_MISO0 I/O SPI2 1 st MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 84 SPI2_MOSI0 I/O SPI2 1 st MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PD.4 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 85 SPI2_MISO1 I/O SPI2 2 nd MISO ( 主机输入, 从机输出 ) 脚 PD.5 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 86 SPI2_MOSI1 I/O SPI2 2 nd MOSI ( 主机输出, 从机输入 ) 脚 PC.7 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP0_N AI Comparator0 负端输入管脚 SC1_CD I SmartCard1 卡侦测管脚 PC.6 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP0_P AI Comparator0 正端输入管脚 June 24, 2014 Page 36 of 97 Revision V1.00

37 LQFP 100-pin 管脚号 LQFP 64-pin LQFP 48-pin 管脚名称 管脚类型 描述 SC0_CD I SmartCard0 卡侦测管脚 PC.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP1_N AI Comparator1 负端输入管脚 PC.14 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 CMP1_P AI Comparator1 正端输入管脚 PB.15 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 INT1 I 外部中断 1 输入管脚 TM0_EXT I Timer 0 外部捕捉输入管脚 PF.0 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 XT1_OUT O 外部 4~24 MHz 晶振输出管脚 PF.1 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 XT1_IN I 外部 4~24 MHz 晶振输出管脚 nreset I 外部复位输入 : 低有效, 置低复位 MCU 为初始状态, 带内部上拉 V SS P 地 V DD P 电源供应管脚, 为 IO 端口 内部 PLL 电路 LDO 源和数字功能提供电源 PF.2 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PS2_DAT I/O PS/2 数据管脚 PF.3 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 PS2_CLK I/O PS/2 时钟管脚 PV SS P PLL 地 PB.8 I/O 通用数字输入 / 输出管脚 STADC I STADC: ADC 外部触发输入 TM0 I/O TM0: Timer0 事件计数输入 / 切换输出 CLKO O 频率分频器时钟输出管脚. 注 : 管脚类型 I = 数字输入 (Digital Input), O = 数字输出 (Digital Output); AI= 模拟输入 (Analog Input); P= 电源管脚 (Power Pin); AP= 模拟电源 (Analog Power) June 24, 2014 Page 37 of 97 Revision V1.00

38 4 框图 4.1 NuMicro NUC200 框图 图 4-1 NuMicro NUC200 框图 June 24, 2014 Page 38 of 97 Revision V1.00

39 4.2 NuMicro NUC220 框图 图 4-2 NuMicro NUC220 框图 June 24, 2014 Page 39 of 97 Revision V1.00

40 5 功能描述 5.1 ARM Cortex -M0 内核 The Cortex -M0 处理器是 32 位可配置的多级流水线 RISC 处理器 它有 AMBA AHB-Lite 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 5-1 为处理器的功能图. Interrupts 设备提供 : Cortex TM -M0 Components Wake-up Interrupt Controller (WIC) 低门数处理器特征 : Cortex TM -M0 Processor Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC) ARMv6-M Thumb 指令集 Thumb-2 技术 Cortex TM -M0 Processor Core Bus Matrix AHB-Lite Interface 图 5-1 功能框图 ARMv6-M 兼容 24-bit SysTick 定时器 32-bit 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 Debug Breakpoint and Watchpoint Unit Debugger Interface Debug Access Port (DAP) Serial Wire or JTAG Debug Port 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) 与事件唤醒 (WFE) 指令进入低功耗的休眠模式, 或者从中断退出休眠模式 June 24, 2014 Page 40 of 97 Revision V1.00

41 NVIC 特征 : 32 个外部中断, 每个中断具有 4 级优先级 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), 支持极低功耗休眠模式 调试支持 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 June 24, 2014 Page 41 of 97 Revision V1.00

42 5.2 系统管理器 概述系统管理器包括如下功能 : 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) 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 系统控制寄存器 系统复位 下列任一情况发生时, 系统复位, 复位标志由寄存器 RSTSRC 读出 上电复位 复位脚 (/RESET) 上有低电平 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使整个芯片复位, 包括所有外设 系统复位与上电复位的区别在于外部晶振电路与 ISPCON.BS 位 系统复位不复位外部晶振电路和 ISPCON.BS 位, 上电复位可以. June 24, 2014 Page 42 of 97 Revision V1.00

43 5.2.3 系统电源分配 该器件的电源分为四个部分 : 由 AVDD 和 AVSS 提供的模拟电源, 为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 的数字电源, 用于数字操作和 I/O 管脚的内部稳压电源 VBUS 提供给 USB 的电源, 用于 USB 模块传输操作. V BAT 的电池为 RTC 和外部 khz 晶振供电. 内部电压调节器输出,LDO 和 VDD33, 需要在相应的管脚上外接电容, 并尽量靠近管脚摆放 模拟电源 (AVDD) 的电压电平必须和数字电源 (VDD) 的一样 图 5-2 为 NuMicro NUC200 的电源分配图, 图 5-3 为 NuMicro NUC220 的电源分配图 NUC200 Power Distribution AV DD AV SS 12-bit SAR-ADC Temperature Seneor FLASH Analog Comparator Digital Logic Brownout Detector Low Voltage Reset Internal MHz & 10 khz Oscillator 1.8V 1.8V ULDO VBAT External khz Crystal X32_UTO X32_IN RTC PLL POR18 POR50 图 5-2 NuMicro NUC200 电源分配图 PVSS LDO IO cell VDD VSS LDO_CAP 1uF GPIO June 24, 2014 Page 43 of 97 Revision V1.00

44 AV DD AV SS 12-bit SAR-ADC USB 1.1 Tranceiver USB_D+ USB_D- Analog Comparator Low Voltage Reset Brownout Detector NUC220 Power Distribution 3.3V 5V to 3.3V LDO USB_VDD33_CAP 1uF USB_VBUS Temperature Seneor FLASH Digital Logic Internal MHz & 10 khz Oscillator LDO_CAP 1.8V 1.8V 1uF ULDO External khz Crystal RTC PLL POR18 POR50 LDO IO cell GPIO VBAT X32_OUT X32_IN PVSS 图 5-3 NuMicro NUC220 电源分配图 VDD VSS June 24, 2014 Page 44 of 97 Revision V1.00

45 5.2.4 系统内存映射 NuMicro NUC200 系列提供 4G 字节的寻址空间 内存地址分配情况见下表 对各片上外设的详细的寄存器描述, 内存空间, 和编程指南, 稍后章节将有详细描述 NuMicro NUC200 系列仅支持小端数据格式 地址空间 标志 控制器 Flash & SRAM 内存空间 0x0000_0000 0x0001_FFFF FLASH_BA FLASH 内存空间 (128 KB) 0x2000_0000 0x2000_3FFF SRAM_BA SRAM 内存空间 (16 KB) AHB 控制器空间 (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_8000 0x5000_BFFF PDMA_BA 外设 DMA 控制寄存器 0x5000_C000 0x5000_FFFF FMC_BA Flash 内存控制寄存器 APB1 控制器空间 (0x4000_0000 ~ 0x400F_FFFF) 0x4000_4000 0x4000_7FFF WDT_BA 看门狗控制寄存器 0x4000_8000 0x4000_BFFF RTC_BA RTC 控制寄存器 0x4001_0000 0x4001_3FFF TMR01_BA Timer0/Timer1 控制寄存器 0x4002_0000 0x4002_3FFF I2C0_BA I 2 C0 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 0x4003_4000 0x4003_7FFF SPI1_BA 带主 / 从功能的 SPI1 控制寄存器 0x4004_0000 0x4004_3FFF PWMA_BA PWM0/1/2/3 控制寄存器 0x4005_0000 0x4005_3FFF UART0_BA UART0 控制寄存器 0x4006_0000 0x4006_3FFF USBD_BA USB 2.0 FS 设备控制寄存器 0x400D_0000 0x400D_3FFF ACMP_BA 模拟比较控制寄存器 0x400E_0000 0x400E_FFFF ADC_BA ADC 控制寄存器 APB2 控制器空间 (0x4010_0000 ~ 0x401F_FFFF) 0x4010_0000 0x4010_3FFF PS2_BA PS/2 接口控制寄存器 0x4011_0000 0x4011_3FFF TMR23_BA Timer2/Timer3 控制寄存器 0x4012_0000 0x4012_3FFF I2C1_BA I 2 C1 接口控制寄存器 0x4013_0000 0x4013_3FFF SPI2_BA 带主 / 从功能的 SPI2 控制寄存器 June 24, 2014 Page 45 of 97 Revision V1.00

46 0x4013_4000 0x4013_7FFF SPI3_BA 带主 / 从功能的 SPI3 控制寄存器 0x4014_0000 0x4014_3FFF PWMB_BA PWM4/5/6/7 控制寄存器 0x4015_0000 0x4015_3FFF UART1_BA UART1 控制寄存器 0x4015_4000 0x4015_7FFF UART2_BA UART2 控制寄存器 0x4019_0000 0x4019_3FFF SC0_BA SC0 控制寄存器 0x4019_4000 0x4019_7FFF SC1_BA SC1 控制寄存器 0x4019_8000 0x4019_BFFF SC2_BA SC2 控制寄存器 0x401A_0000 0x401A_3FFF I2S_BA I 2 S 接口控制寄存器 系统控制器空间 (0xE000_E000 ~ 0xE000_EFFF) 0xE000_E010 0xE000_E0FF SYST_BA System 定时器控制寄存器 0xE000_E100 0xE000_ECFF NVIC_BA 外部中断控制器控制寄存器 0xE000_ED00 0xE000_ED8F SCS_BA System 控制寄存器 表 5-1 片上控制器的地址空间分配 June 24, 2014 Page 46 of 97 Revision V1.00

47 5.2.5 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 June 24, 2014 Page 47 of 97 Revision V1.00

48 5.2.6 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(IRQ[31:0]) 个离散中断, 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 June 24, 2014 Page 48 of 97 Revision V1.00

49 异常模式和系统中断映射 NuMicro NUC200 系列支持表 5-2 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 向量号 Interrupt (IRQ0 ~ IRQ31) 16 ~ 47 可配置 中断号 (Bit In Interrupt Registers) 表 5-3 异常模式 中断名称源 IP 中断描述 0 ~ 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[3:0] 的外部信号中断 22 6 PWMA_INT PWM0~3 PWM0, PWM1, PWM2 与 PWM3 中断 23 7 PWMB_INT PWM4~7 PWM4, PWM5, PWM6 与 PWM7 中断 24 8 TMR0_INT TMR0 Timer 0 中断 25 9 TMR1_INT TMR1 Timer 1 中断 TMR2_INT TMR2 Timer 2 中断 TMR3_INT TMR3 Timer 3 中断 UART02_INT UART0/2 UART0 与 UART2 中断 June 24, 2014 Page 49 of 97 Revision V1.00

50 29 13 UART1_INT UART1 UART1 中断 SPI0_INT SPI0 SPI0 中断 SPI1_INT SPI1 SPI1 中断 SPI2_INT SPI2 SPI2 中断 SPI3_INT SPI3 SPI3 中断 I2C0_INT I 2 C0 I 2 C0 中断 I2C1_INT I 2 C1 I 2 C1 中断 Reserved Reserved SC012_INT SC0/1/2 SC0, SC1 和 SC2 中断 USB_INT USBD USB 2.0 FS 设备中断 PS2_INT PS/2 PS/2 中断 ACMP_INT ACMP 模拟比较器 -0 或模拟比较器 -1 中断 PDMA_INT PDMA PDMA 中断 I2S_INT I 2 S I 2 S 中断 PWRWU_INT CLKC 从掉电状态唤醒的时钟控制器中断 ADC_INT ADC ADC 中断 IRC_INT IRC IRC TRIM 中断 RTC_INT RTC RTC 中断 表 5-4 系统中断映射 June 24, 2014 Page 50 of 97 Revision V1.00

51 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 0x 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 向量号表示处理异常的先后次序 向量表字偏移量 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 5-5 向量表格式 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, 这些寄存器通过写 1 使能和写 1 清零, 寄存器读取返回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 Set- Pending 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 ) 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 系统控制寄存器 (SCS) 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 June 24, 2014 Page 51 of 97 Revision V1.00

52 5.3 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, 该控制器还通过个别时钟的开或关, 时钟源选择和分频器来进行功耗控制 CPU 使能 PWR_DOWN_EN(PWRCON[7]) 和 PD_WAIT_CPU (PWRCON[8]) 位后, 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 4~24 MHz 晶振和内部 MHz 振荡器, 以降低整个系统的功耗 June 24, 2014 Page 52 of 97 Revision V1.00

53 MHz 4~24 MHz khz 10 khz MHz 4~24 MHz PLLCON[19] MHz HCLK 4~24 MHz khz 4~24 MHz MHz HCLK PLLFOUT 4~24 MHz CLKSEL2[1:0] MHz PLLFOUT 4~24 MHz CLKSEL1[25:24] MHz HCLK PLLFOUT 4~24 MHz CLKSEL1[3:2] MHz HCLK PLLFOUT 4~24 MHz MHz khz PLLFOUT khz 4~24 MHz CLKSEL0[2:0] 1/2 1/2 1/2 CLKSEL0[5:3] PLLFOUT External trigger HCLK khz 4~24 MHz CLKSEL1[22:20] CLKSEL1[18:16] CLKSEL1[14:12] CLKSEL1[10:8] 10 khz MHz HCLK khz 4~24 MHz CLKSEL2[11:4] CLKSEL1[31:28] MHz HCLK 10 khz CPUCLK SYST_CSR[2] MHz HCLK khz 4~24 MHz CLKSEL2[3:2] /(HCLK_N+1) / khz khz CLKSEL1[1:0] CPUCLK HCLK PCLK CPUCLK SYST_CSR[2] CLKSEL2[17:16] 10 khz /(UART_N+1) 1/(ADC_N+1) 1/(SC2_N+1) 1/(SC1_N+1) MHz MHz 10 khz khz CPU PDMA ACMP I2C 0~1 TMR 3 TMR 2 TMR 1 TMR 0 FMC SysTick PWM 6-7 PWM 4-5 PWM 2-3 PWM 0-1 WWDT WDT PS2 I2S SPI0-3 UART 0-2 ADC BOD FDIV RTC SC 2 SC 1 CLKSEL3[5:4] 1/(SC0_N+1) SC 0 CLKSEL3[3:2] CLKSEL3[1:0] PLLFOUT 1/(USB_N+1) USB June 24, 2014 Page 53 of 97 Revision V1.00

54 图 5-4 时钟发生器全局框图 时钟发生器 时钟发生器由如下 5 个时钟源组成 : 一个外部 khz 晶振 一个外部 4~24 MHz 晶振 一个可编程的 PLL FOUT(PLL 由外部 4~24 MHz 晶振和内部 MHz 振荡器提供时钟源 ) 一个内部 MHz 振荡器 一个内部 10 khz 振荡器 XTL32K_EN (PWRCON[1]) X32_IN X32_OUT XTL12M_EN (PWRCON[0]) XT1_IN XT1_OUT External khz Crystal External 4~24 MHz Crystal OSC22M_EN (PWRCON[2]) Internal MHz Oscillator OSC10K_EN(PWRCON[3]) Internal 10 khz Oscillator 图 5-5 时钟发生器框图 PLL_SRC (PLLCON[19]) 0 1 PLL khz 4~24 MHz PLL FOUT MHz 10 khz June 24, 2014 Page 54 of 97 Revision V1.00

55 5.3.3 系统时钟 & SysTick 时钟 系统时钟有 5 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 5-6 所示. HCLK_S (CLKSEL0[2:0]) MHz 10 khz PLLFOUT khz 4~24 MHz CPU in Power Down Mode 1/(HCLK_N+1) HCLK_N (CLKDIV[3:0]) CPUCLK HCLK PCLK CPU AHB APB 图 5-6 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 5 个时钟源, 由时钟发生器产生 时钟源切换取决于寄存器 STCLK_S (CLKSEL0[5:3]) 框图如图 MHz HCLK 4~24 MHz khz 4~24 MHz 1/2 1/2 1/ 图 5-7 SysTick 时钟控制框图 STCLK_S (CLKSEL0[5:3]) STCLK June 24, 2014 Page 55 of 97 Revision V1.00

56 5.3.4 外围设备时钟 不同的外设, 其外围设备时钟有不同的时钟源切换 请参考 节的寄存器 CLKSEL1, CLKSEL2 和 CLKSEL 掉电模式时钟 当芯片进入掉电模式后, 一些时钟源 外设时钟和系统时钟将被关闭, 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 内部 10 khz 振荡器时钟 外部 khz 晶振时钟 外设时钟 ( 当这些 IP 采用外部 khz 晶振或者 10 khz 振荡器作为时钟源时 ) June 24, 2014 Page 56 of 97 Revision V1.00

57 5.3.6 分频器输出 FRQDIV_S (CLKSEL2[3:2]) FDIV_EN(APBCLK[6]) 10 khz HCLK khz 4~24 MHz FRQDIV_CLK 图 5-8 分频器的时钟源 DIVIDER_EN (FRQDIV[4]) Enable divide-by-2 counter FRQDIV_CLK 16 chained divide-by-2 counter 1/2 1/2 2 1/ /2 15 1/2 16 图 5-9 分频器的框图 : : to 1 MUX FSEL (FRQDIV[3:0]) CLKO June 24, 2014 Page 57 of 97 Revision V1.00

58 5.4 USB 设备控制器 (USB) 概述 该器件有一组 USB 2.0 全速设备控制器和收发器, 符合 USB 2.0 全速设备规范, 支持 control/bulk/interrupt/ isochronous 传输类型 在该设备控制器中, 包含两个主接口 :APB 总线和来自 USB PHY 收发器的 USB 总线 CPU 能够通过 APB 总线编程控制寄存器 在该控制器中内置有 512 字节的 SRAM 作为数据缓存 输入或输出传输, 需要通过 APB 接口或 SIE 向 SRAM 写数据或从 SRAM 读数据 用户需要通过缓存分段寄存器 (BUFSEGx) 为每个端点缓存设置有效的 SRAM 地址 USB 设备控制器共有 6 个可配置的端点 每个端点可以配置为 IN 或者 OUT 类型 所有的操作包括 Control, Bulk, Interrupt 和 Isochronous transfer 传输都由端点模块来执行 端点控制模块可以还用来管理数据同步时序, 端点状态控制, 当前起始地址, 当前事务状态和每个端点的数据缓存状态 该控制器有 4 种不同的中断事件, 分别是唤醒事件, 设备插拔事件,USB 事件 ( 如 IN ACK, OUT ACK 等 ) 和 BUS 事件 ( 如 suspend 和 resume 等 ) 任何时间都将会引发一个中断, 用户只需要在中断事件状态寄存器 (USB_INTSTS) 中检查相关事件标志以获知发生何种中断, 然后检测相关的 USB 端点状态寄存器 (USB_EPSTS) 以获知在该端点上发生何种事件 USB 设备控制器有一个软件禁用功能, 用于模拟设备从主机分离的情况 如果用户使能 DRVSE0 位 (USB_DRVSE0),USB 控制器将使 USB_DP 和 USB_DM 输出低电平禁止其功能 在禁用 DRVSE0 位之后, 主机将重新枚举 USB 设备 参考文献 :USB 规范修订版 特征该通用串行总线 (USB) 为一个带有单独连接器的串行接口, 可以连接所有 USB 外设到主机系统 下面是 USB 的一些特征 兼容 USB 2.0 全速规范 提供 1 个中断向量,4 个中断事件 (WAKEUP, FLDET, USB and BUS) 支持 Control/Bulk/Interrupt/Isochronous 传输类型 支持在没有总线活动超过 3 ms 之后的暂停功能 为可配置的 Control/Bulk/Interrupt/Isochronous 传输类型提供 6 个端点和最大 512 字节的缓存 提供远程唤醒功能 June 24, 2014 Page 58 of 97 Revision V1.00

59 5.5 通用 I/O (GPIO) 概述 NuMicro NUC200 有 80 个通用 I/O 管脚, 这些管脚可以和其他功能管脚共享, 这取决于芯片的配置 80 个管脚分配在 GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD, GPIOE 与 GPIOF 六个端口上, GPIOA/B/C/D/E 端口最多 16 个管脚,GPIOF 最多 4 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 管脚上的 I/O 类型可由软件独立地配置为输入, 输出, 开漏或准双端模式 复位之后, 所有管脚的 I/O 管脚类型取决于 Config0[10] 的设置 在准双向模式, 每个 I/O 管脚有一个阻值 110 KΩ~300 KΩ 的弱上拉电阻接到 V DD 上,V DD 的范围从 5.0 V 到 2.5 V 特征 四种 I/O 模式 : 准双向模式 推挽输出 开漏输出 高阻态输入 通过 GPx_MFP[31:16] 中 GPx_TYPE[15:0], 可选 TTL/Schmitt 触发输入 I/O 管脚可配置为边沿 / 电平触发的中断源 通过 Config0[10] 的设置, 可配置所有 I/O 复位之后的默认模式 如果 Config[10] 是 0, 所有 GPIO 在芯片复位之后是输入三态模式 如果 Config[10] 是 1, 所有 GPIO 在芯片复位之后是准双向模式 仅在准双向模式, 内部上拉电阻才使能 使能管脚的中断功能会同时使能唤醒功能. June 24, 2014 Page 59 of 97 Revision V1.00

60 5.6 I 2 C 串行接口控制器 (Master/Slave) (I 2 C) 概述 I 2 C 为双线 双向串行总线, 通过简单有效的连线方式实现设备间的数据交换 I 2 C 的标准是一个多主机总线, 包括冲突检测和仲裁以防止两个或多个主机试图同时控制总线时发生的数据损坏 数据在主机与从机之间通过 SCL 时钟线控制, 在 SDA 数据线上按一字节一字节的同步传输 每个字节为 8 位长度, 一个 SCL 时钟脉冲传输一个数据位, 数据由最高位 MSB 开始传输, 每个传输字节后跟随一个应答位, 每个位在 SCL 为高时采样 ; 因此,SDA 线只有在 SCL 为低时才可以改变, 在 SCL 为高时 SDA 保持稳定 当 SCL 为高时,SDA 线上的跳变视为命令中断 (START or STOP) 更多关于 I 2 C 总线时序的细节请参考图 STOP START Repeated START STOP SDA SCL t BUF t HD;STA t LOW t r t f t HIGH t HD;DAT t SU;DAT 图 5-10 I 2 C 总线时序 t SU;STA t SU;STO 设备的片上 I 2 C 逻辑提供符合 I 2 C 总线规范的串行接口 I 2 C 端口自动处理字节传输, 将 I2CON 的 ENS1 设置为 '1', 即可使能该端口 I 2 C H/W 接口通过 SDA 与 SCL 两个管脚连到 I 2 C 总线 用于 I 2 C 操作的两个管脚需要上拉电阻, 因为这个两个管脚为开漏脚 当 I/O 管脚作为 I 2 C 端口使用时, 用户必须事先设定 I/O 管脚功能为 I 2 C 功能 June 24, 2014 Page 60 of 97 Revision V1.00

61 5.6.2 特征 I 2 C 总线通过两条线 (SDA 和 SCL) 在连接到总线上的设备之间传输信息 总线的主要特征 : 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 串行同步时钟可作为握手方式控制总线上数据暂停及恢复传送 内建 14 位溢出计数器, 当 I 2 C 总线中止且定时计数器溢出, 产生 I 2 C 中断 需要外部上拉确保高电平输出 可编辑的时钟适用于不同速率控制 支持 7 位地址模式 I 2 C 总线控制器支持多地址识别 (4 组从机地址带 mask 选项 ) June 24, 2014 Page 61 of 97 Revision V1.00

62 5.7 PWM 发生器和捕捉定时器 (PWM) 概述 NuMicro NUC200 系列有 2 组 PWM, 每组有 4 个 PWM, 这些发生器可以配置成 8 个独立的 PWM 输出 PWM0~PWM7, 或 4 组互补的 PWM 对,(PWM0, PWM1), (PWM2, PWM3), (PWM4, PWM5) 和 (PWM6, PWM7) 4 对 PWM 具有可编程的死区设定 每组 PWM 发生器带有一个 8- 位预分频, 一个提供 5 级时钟源 (1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16) 的时钟除频器, 两个包含 2 个时钟选择的 PWM 定时器, 两个用于 PWM 周期控制的 16 位 PWM 向下计数计数器, 两个 16 位比较器用于 PWM 占空比控制及死区发生器 4 组 PWM 发生器提供 8 个独立的由硬件置位的 PWM 中断标志, 当相应的 PWM 向下计数周期达到 0 时触发中断 每个 PWM 中断源通过相应的使能位允许 CPU 来请求 PWM 中断 PWM 发生器可以定义为产生单周期 PWM 周期信号的单触发模式或连续输出 PWM 波形的连续模式 当 PCR.DZEN01 置位,PWM0 与 PWM1 形成互补的 PWM 功能, 这一对 PWM 的周期, 占空比和死区时间由 PWM0 定时器和死区发生器 0 决定 同样,PWM 互补对 (PWM2, PWM3), (PWM4, PWM5) 与 (PWM6, PWM7) 分别由 PWM2,PWM4 与 PWM6 定时器和死区发生器 2,4,6 控制 参考图 5-36 到图 5-43 查看 PWM 定时器的结构 为防止 PWM 输出抖动不稳定波形,16 位向下计数计数器和 16 位比较器采用两组缓存 当用户向计数器 / 比较器寄存器内写入值时, 只有当计数器 / 比较器的值计数到 0 后, 写入值才会被重新写入计数器 / 比较器 该两组缓存可以避免 PWM 输出时产生干扰波形 当 16 位向下计数计数器达到 0 时, 中断请求产生 如果 PWM 定时器被定义为连续模式, 当向下计数器达到 0 时, 会自动重新导入 PWM 计数寄存器 (CNRx) 的设定值并重新开始运行下一个周期 如果定时器设为单触发模式, 向下计数器达到 0 时停止计数, 并产生中断请求 比较器数据用于脉冲高宽度调节, 计数控制逻辑在向下计数器计数到比较值时将 PWM 输出变高 PWM- 定时器其中之一特性是数字输入捕捉功能 若捕捉功能使能, 则 PWM 的输出管脚会被切换成捕捉输入模式 捕捉器 0 和 PWM0 共用 PWM0 中的定时器 ; 捕捉器 1 和 PWM1 共用 PWM1 定时器, 以此类推 因此用户在使用捕捉功能之前, 必须预先配置 PMW 定时器 使能捕捉器特性后, 当输入通道有上升沿时, 捕捉器总是将 PWM- 计数器的值锁存到捕捉上升沿锁存寄存器 (CRLR), 当输入通道有下降沿时, 捕捉器总是将 PWM- 计数器的值锁存到捕捉下降沿锁存寄存器 (CFLR) 捕捉器通道 0 中断可以通过编程设定 CCR0.CRL_IE0[1] ( 上升沿触发中断有效 ) 和 CCR0.CFL_IE0[2]] ( 下降沿触发中断有效 ) 来决定中断发生的条件 同样设定 CCR0.CRL_IE1[17] 和 CCR0.CFL_IE1[18], 可以设定捕捉器通道 1 类似的捕捉器每组的通道 2 到 3 通过设定 CCR2 的相应位也有同样的特性 对每组而言, 每当捕捉器触发中断 0/1/2/3 时,PWM 计数器 0/1/2/3 也会同时被重置 最大的捕捉频率由捕捉中断延迟决定 当捕捉中断发生时, 软件至少执行以下三步 : 第一步, 读 PIIR 获取中断源, 第二步, 读 CRLRx/CFLRx(x=0~3) 获取捕捉值, 以及最后写 1 清 PIIR 为 0 如果中断延迟花 T0 完成, 捕捉信号在 (T0) 间隔内必须不能改变 此条件下, 最大捕捉频率为 1/T0 例如 : HCLK = 50 MHz,PWM_CLK = 25 MHz, 中断延时为 900 ns 因此最大捕捉频率为 1/900ns 1000 khz June 24, 2014 Page 62 of 97 Revision V1.00

63 5.7.2 特征 PWM 功能 : 最高 2 个 PWM 组 (PWMA/PWMB) 可支持 8 路 PWM 通道或 4 对 PWM 通道 PWM 组有两个 PWM 发生器 每个 PWM 支持一个 8- 位预分频器, 两个时钟除频器, 两个 PWM 定时器 ( 向下计数 ), 一个死区发生器和两个 PWM 输出 最高 16- 位解析度 PWM 中断请求与 PWM 周期同步 单次或自动重载模式 边沿对齐模式或中心对齐模式选择 捕捉功能 : 与 PWM 发生器共用定时器模块 支持 8 个捕捉输入通道, 共享 8 个 PWM 输出通道 每个通道支持 1 个上升沿锁存寄存器 (CRLR), 一个下降沿锁存寄存器 (CFLR) 和捕捉中断标志 (CAPIFx) June 24, 2014 Page 63 of 97 Revision V1.00

64 5.8 实时时钟 (RTC) 概述 实时时钟 (RTC) 控制器用于记录实时时间及日历功能 RTC 的时钟源由外部 khz 晶振提供, 管脚为 X32I 和 X32O( 请参考管脚描述 ) 或者管脚 X32I 外接 khz 振荡器输出信号源 RTC 控制器提供时间信息 ( 秒 分 时 ) 在时间载入寄存器 (TLR) 以及通过日历载入寄存器 (CLR) 提供日历信息 ( 日 月 年 ) 时间信息由 BCD 码格式进行表示 该控制器也提供闹钟功能, 用户可以预先在时间闹钟寄存器 (TAR) 中设置闹钟时间 日历闹钟寄存器 (CAR) 中设置闹钟日期来进行闹铃设置 RTC 控制器支持周期时间节拍和闹钟匹配中断 通过设定时间节拍寄存器 TTR (TTR[2:0]), 周期中断有 8 个周期选项 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 及 1 秒 当闹钟中断使能 (RIER.AIER=1) 的情况下, 当 TLR 和 CLR 里面的值分别等于 TAR( 闹钟设定时间寄存器 ) 和 CAR( 闹钟日历设定寄存器 ) 时, 如果 AIER(RIER[0] 闹钟中断使能位 ) 使能, 中断标志 AIF (RIIR[0]) 将被置 1, 并产生闹钟中断请求 在芯片进入空闲或掉电模式之前, 如果相应的中断使能位 (AIER 或 TIER) 被置 1, 当 IC 处于空闲模式或掉电模式,RTC 时间节拍和闹钟定时中断将唤醒 IC 特征 支持时间计数 ( 秒, 分, 时 ) 和日历计数 ( 日, 月, 年 ), 用户访问 TLR 可以用来查看时间, 用户访问 CLR 可以用来查看日历 闹钟寄存器 ( 秒, 分, 时, 日, 月, 年 ) 12- 小时或 24- 小时模式可选择 闰年自动识别 一周天数计数器 频率补偿寄存器 (FCR) 所有时间日期由 BCD 码表示 支持周期时间节拍中断, 提供 8 个周期选项供选择 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 及 1 秒 支持 RTC 定时节拍和闹钟定时中断 支持从掉电模式下或空闲模式下唤醒芯片 June 24, 2014 Page 64 of 97 Revision V1.00

65 5.9 串行外围设备接口 (SPI) 概述 SPI 接口是工作于全双工模式下的同步串行数据通信接口 主 / 从模式使用四线双向接口通信 NuMicro NUC200 系列包括 4 组 SPI 控制器, 将从外设得到的数据进行串并转换, 或将数据进行并串转换, 发送到外设 每组 SPI 控制器可以被作为一个主机, 还可以被设置为外围设备的从机 该控制器支持不同串行时钟以适应不同应用, 也支持 2 位传输模式, 可同时连接两个片外从机设备,SPI 控制器也支持 PDMA 功能访问数据缓冲, 也支持双 I/O 传输模式 特征 最多支持四组 SPI 控制器 支持主机或从机模式操作 支持 2 位传输模式 支持双 I/O 传输模式 可配置传输字长从 8 位到 32- 位 提供独立 8- 层深度发送和接收 FIFO 缓存 支持 MSB 或 LSB 为最先传输模式 主机模式下有 2 条从机选择线 支持数据寄存器字节重排序 支持字节或字休眠模式 主机模式下, 支持输出不同串行时钟频率 支持 PDMA 传输 支持三线, 没有从机选择信号 双向接口 June 24, 2014 Page 65 of 97 Revision V1.00

66 5.10 定时器控制器 (TMR) 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 定时器模块可支持例如频率测量, 计数, 间隔时间测量, 时钟产生, 延迟时间等功能 定时器可在计时溢出时产生中断信号, 也可在操作过程中提供计数的当前值 特征 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 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 8 ) * (2 24 ),T 是定时器周期 通过 TDR ( 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, 可用于外部管脚事件的计数 支持输入捕捉功能, 可用于捕捉或复位计数值 支持外部管脚捕捉功能用来复位定时器计数 如果定时器中断信号产生, 支持芯片从空闲 / 掉电模式唤醒 (TIF 置 1) June 24, 2014 Page 66 of 97 Revision V1.00

67 5.11 看门狗定时器 (WDT) 概述 看门狗定时器的用途是在软件出问题时执行系统复位功能, 可以防止系统无限止地挂机, 除此之外, 看门狗定时器还可将芯片由掉电模式唤醒 特征 18- 位自由运行 WDT 计数器用于看门狗定时器超时间隔. 可选择的超时间隔 (2^4 ~ 2^18), 超时间隔为 104 ms ~ s ( 如果 WDT_CLK = 10 khz) 系统保持复位状态的周期为 (1 / WDT_CLK) * 63 支持可选的看门狗定时器复位延时周期, 包括 (1024+2) (128+2) (16+2) 或 (1+2) 个 WDT_CLK 的复位延时周期. 当 CWDTEN(Config0[31] 看门狗使能 ) 置 0, 支持芯片上电或复位之后, 强制看门狗定时器使能 当看门狗时钟源选择 10 khz 低速振荡器, 支持看门狗定时器超时唤醒功能 June 24, 2014 Page 67 of 97 Revision V1.00

68 5.12 窗口看门狗定时控制器 概述 窗口看门狗定时器的目的是在一个指定的窗口周期中执行系统复位, 防止软件在任何不可预知的条件下进入不可控制的状态 特征 一个 6-bit 下数计数器和一个 6-bit 比较值使窗口周期可调 可选的 WWDT 时钟预分频计数器使 WWDT 溢出间隔可变 June 24, 2014 Page 68 of 97 Revision V1.00

69 5.13 UART 接口控制器 (UART) NuMicro NUC200 提供最多 3 个通用异步收发器 (UART) 通道 UART0 支持高速 UART, UART1~2 支持普通速度 UART, 此外, 只有 UART0 和 UART1 支持流控制功能 概述 通用异步收发器 (UART) 在从外设收到数据的时候执行串行到并行的转换, 从 CPU 发送数据的时候执行并行到串行的转换 该串口控制器同时支持 IrDA SIR 功能,LIN 主机 / 从机模式功能和 RS- 485 模式功能 每个 UART 通道支持 7 种类型的中断, 包括 : 发送 FIFO 空中断 (INT_THRE); 接收数据个数达到阈值设定长度中断 (INT_RDA); 线状态中断 ( 奇偶校验错误, 帧错误或者 break 中断 )(INT_RLS); 接收缓存超时中断 (INT_TOUT); MODEM/ 唤醒状态中断 (INT_MODEM); 缓冲错误中断 (INT_BUF_ERR); LIN 中断 (INT_LIN). UART0 和 UART2 共享中断号 12( 向量号为 28); 中断号 13( 向量号为 29) 仅支持 UART1 中断 参考 NVIC 章节对系统中断的描述 UART0 内嵌一个 64- 位发送 FIFO (TX_FIFO) 和一个 64- 位接收 FIFO (RX_FIFO) 来降低 CPU 的中断出现的数量,UART1~2 内嵌一个 16- 位发送 FIFO (TX_FIFO) 和一个 16- 位接收 FIFO (RX_FIFO) 在操作过程中 CPU 可以随时读 UART 的状态 报告的状态信息包括已经被 UART 执行的传输操作的类型和条件, 也包括当接收数据可能发生的 4 种错误条件 (parity error, framing error, break interrupt 和 buffer error) UART 包括一个可编程的波特率发生器, 它可以将输入时钟源除以一个除数来得到收发器需要的串行时钟 波特率公式为波特率 = UART_CLK / M * [BRD + 2],, 其中 M 和 BRD 在波特率分频寄存器 (UA_BAUD) 中定义 表 5-11 列举了不同变量条件下的等式, 表 5-12 为 UART 波特率设置表 Mode DIV_X_EN DIV_X_ONE Divider X BRD Baud Rate Equation Don t care A UART_CLK / [16 * (A+2)] B A UART_CLK / [(B+1) * (A+2)], B must >= Don t care A UART_CLK / (A+2), A must >=3 波特率 表 5-6 UART 波特率公式 系统时钟 = 内部 MHz 高速振荡器 Mode 0 Mode 1 Mode 2 参数寄存器参数寄存器参数寄存器 x x A=0,B=11 0x2B00_0000 A=22 0x3000_ A=1 0x0000_0001 A=1,B=15 A=2,B=11 0x2F00_0001 0x2B00_0002 A=46 0x3000_002E June 24, 2014 Page 69 of 97 Revision V1.00

70 A=4 0x0000_0004 A=4,B=15 A=6,B=11 0x2F00_0004 0x2B00_0006 A=94 0x3000_005E A=10 0x0000_000A A=10,B=15 A=14,B=11 0x2F00_000A 0x2B00_000E A=190 0x3000_00BE A=22 0x0000_0016 A=22,B=15 A=30,B=11 0x2F00_0016 0x2B00_001E A=382 0x3000_017E A=34 0x0000_0022 A=62,B=8 A=46,B=11 A=34,B=15 0x2800_003E 0x2B00_002E 0x2F00_0022 A=574 0x3000_023E A=70 0x0000_0046 A=126,B=8 A=94,B=11 A=70,B=15 0x2800_007E 0x2B00_005E 0x2F00_0046 A=1150 0x3000_047E 9600 A=142 0x0000_008E A=254,B=8 A=190,B=11 A=142,B=15 0x2800_00FE 0x2B00_00BE 0x2F00_008E A=2302 0x3000_08FE 4800 A=286 0x0000_011E A=510,B=8 A=382,B=11 A=286,B=15 0x2800_01FE 0x2B00_017E 0x2F00_011E 表 5-7 UART 波特率设置表 A=4606 0x3000_11FE UART0 和 UART1 支持自动流控功能, 该功能使用了两根低电平有效的控制信号,/CTS (clear-tosend) 和 /RTS (request-to-send), 用来控制 UART 和外部设备 ( 如 :Modem) 之间的数据流传输 当使能自动流控制功能后,UART 将不允许接收数据直到 UART 向外部设备发送 /RTS 当 RX FIFO 内接收到的数据长度达到 RTS_TRI_LEV (UA_FCR [19:16]) 的设置值以后,/RTS 信号停止 当 UART 控制器从外部设备侦测到 /CTS 信号时, 向外发送数据 如果 /CTS 未被探测到, UART 将不向外发送数据 UART 控制器提供串行 IrDA(SIR, 串行红外 ) 功能 ( 用户需置位 IrDA_EN (UA_FUN_SEL [1]) 使能 IrDA 功能 ) SIR 定义短距离红外异步串行传输模式, 该模式有 1 个开始位,8 个数据位和 1 个停止位 最大数据速率为 Kbps( 半双工 ) IrDA SIR 模块包括 IrDA SIR 协议编码 / 解码器 仅具有 IrDA SIR 半双工协议, 所以不能同时传输和接收数据 IrDA SIR 物理层规定在传输和接收之间至少 10ms 输出延时 该特性由软件执行 UART 控制器的另一个可选功能是 LIN (Local Interconnect Network) 功能 通过设置 UA_FUN_SEL 寄存器的 LIN_EN 位进行选择 在 LIN 模式下, 依照 LIN 标准需要 1 个开始位,8 个数据位和 1 个停止位 NuMicro NUC200 系列,UART 控制器的另一个可选功能是 RS 位模式功能, 使用 RTS 脚或通过软件控制 GPIO 口 (PB.2 for RTS0 and PB.6 for RTS1) 来控制数据收发方向 RS-485 模式由设置寄存器 UA_FUN_SEL 来选择 RS-485 驱动控制通过使用异步串行端口的 RTS 控制信号使能 RS-485 驱动 在 RS-485 模式,RX 和 TX 的许多特性与 UART 相同 特征 全双工, 异步通信 June 24, 2014 Page 70 of 97 Revision V1.00

71 独立接收 / 发送 64/16/16 字节 (UART0/UART1/UART2) FIFO, 用于数据装载 支持硬件自动流控制 / 流控制功能 (CTS, RTS) 和可编程的 RTS 流控制触发电平 (UART0 和 UART1 支持 ) 可编程的接收缓冲触发阈值 每个通道独立的可编程的波特率发生器 支持 CTS 唤醒功能 (UART0 and UART1 支持该功能 ) 支持 7- 位接收缓存定时溢出检测功能 UART0/UART1 可以通过 DMA 来搬移收发的数据 在上一次的停止位与下一次的开始位之间通过设置寄存器 UA_TOR [DLY] 可编程发送数据延迟时间 支持 break error, frame error, parity error 和 receive/transmit 缓存溢出检测功能 完全可编程的串口特性 可编程为 5-, 6-, 7-, 8- 位的数据位 可编程的奇偶校验位, even, odd, no parity 或 stick parity bit 产生和侦测 可编程为 1, 1.5, 或 2 位的停止位 支持 IrDA SIR 功能模式 普通模式下支持 3-/16- 位时间 支持 LIN 功能模式 支持 LIN 主机 / 从机模式 发送器支持可编程的 break 产生功能 接收器支持 break 侦测功能 支持 RS-485 功能模式 支持 RS 位模式 由 RTS 管脚提供支持硬件或软件直接使能控制 June 24, 2014 Page 71 of 97 Revision V1.00

72 5.14 PS/2 设备控制器 (PS2D) 概述 PS/2 设备控制器为 PS/2 通讯提供基本的时序控制 所有在设备和主机之间的通讯都是通过 PS2_ CLK 和 PS2_DAT 管脚管理的 不同于 PS/2 键盘和鼠标设备控制器, 接收 / 传送代码需要固件进行代码转换成有意义的代码 在接收到发送请求后设备控制器启动发送 PS_CLK 信号, 但是在通信过程中主机拥有最终的控制权 主机发送到设备的数据 (DATA) 是在上升沿读取, 设备发送到主机的数据在上升沿之后被改变. 设备向主机发送数据 一个 16 字节的 FIFO 被应用于减少 CPU 的介入 S/W 可选择 1 ~ 16 字节的连续传输 特征 主机通讯禁止和请求发送状态侦测 接收帧错误侦测 可编程的 1~16 字节传送缓存用以减少 CPU 干扰 双数据缓冲功能 S/W override 总线 June 24, 2014 Page 72 of 97 Revision V1.00

73 5.15 I 2 S 控制器 (I 2 S) 概述 I 2 S 控制器由 IIS 协议与外部音频 CODEC 接口组成 两个 8 字的 FIFO 分别用于读和写通道, 可以处理 8-, 16-, 24- 和 32- 位字大小 PDMA 控制器处理 FIFO 和内存之间的数据移动 特征 I 2 S 支持主机模式或从机模式 可处理 8-, 16-, 24- 和 32- 位字大小 支持单声道和立体声的音频数据 支持 I 2 S 和 MSB 校正数据格式 提供两个 8 字的 FIFO 数据缓存, 一个用于发送, 一个用于接收 当缓存超出时, 产生中断请求 两个 PDMA 请求, 一个用于发送, 一个用于接收 June 24, 2014 Page 73 of 97 Revision V1.00

74 5.16 模拟数字转换 (ADC) 概述 NuMicro NUC200 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 转换器可由软件和外部 STADC 管脚启动转换 特征 模拟输入电压范围 : 0~V REF 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 当 ADC 时钟频率是 16 MHz, 最大转换速率为 760 ksps ( 芯片工作在 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, 转换顺序从最小号通道到最大号通道 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 位写 1 PWM 中心对齐触发 外部管脚 STADC 每个通道转换结果存储在数据寄存器内, 并带有 valid/overrun 标志 转换结果可和指定的值相比较, 当转换值和比较寄存器中的设定值相等时, 用户可以选择是否产生一个中断请求 通道 7 支持 3 路输入源 : 外部模拟电压, 内部带隙电压和内部温度传感器输出 June 24, 2014 Page 74 of 97 Revision V1.00

75 5.17 模拟比较器 (ACMP) 概述 NuMicro NUC200 系列包含 2 路模拟比较器 该比较器可应用于不同的配置 当正极输入大于负极输入时, 比较器输出为逻辑 1, 反之为逻辑 0 当比较器输出值改变时, 每一路比较器都可通过配置产生中断 该模块系统框图见图 特征 模拟输入电压范围 : 0~ V DDA 支持迟滞功能 2 路模拟比较器, 其负极可选内部参考电压输入 5.18 PDMA 控制器 (PDMA) 概述 NuMicro NUC200 系列 DMA 包含九个通道外设直接存储器存取 (PDMA) 控制器和一个循环冗余检查 (CRC) 发生器 PDMA 可以传输数据到存储器和从存储器传输数据或传输数据到 APB 设备和从 APB 设备传输数据 PDMA (DMA CH0~CH8) 在外围 APB 设备和存储器之间有一个字大小的缓存作为传输缓存 软件可以停止 PDMA 通过禁止 PDMA PDMA_CSRx[PDMACEN] 位 通过软件轮询或者收到内部的 PDMA 中断,CPU 可以识别 PDMA 运作的完成 PDMA 控制器可增加源和目的地址或者也能将其固定 DMA 控制器也包含一个循环冗余检查 (CRC) 发生器 它可以执行带可编程多项式设定的 CRC 运算 CRC 支持 CPU PIO 模式和 DMA 传输模式 特征 支持 9 个 PDMA 通道和一个 CRC 通道 每个通道能支持一个单向传输 AMBA AHB 主机 / 从机接口兼容, 用于数据传输和寄存器读 / 写 硬件通道优先级 DMA 通道 0 拥有最高优先级, 通道 8 拥有最低优先级 PDMA 操作 外设到存储器 存储器到外设 存储器到存储器传输 支持字 / 半字 / 字节传输数据宽度从 / 到外设 支持地址方向 : 递增模式 固定 循环冗余检查 (CRC) 支持四个通用的多项式 CRC-CCITT, CRC-8, CRC-16, 和 CRC-32 - CRC-CCITT: X 16 + X 12 + X CRC-8: X 8 + X 2 + X CRC-16: X 16 + X 15 + X CRC-32: X 32 + X 26 + X 23 + X 22 + X 16 + X 12 + X 11 + X 10 + X 8 + X 7 + X 5 + X 4 + X 2 + X + 1 June 24, 2014 Page 75 of 97 Revision V1.00

76 可编程的 CRC 种子值. 支持对输入数据和 CRC 校验和的可编程的反序设定. 支持对输入数据和 CRC 校验和的可编程的一次补码设定 支持 CPU PIO 模式或 DMA 传输模式. 在 CPU PIO 模式下, 支持下面数据宽度 - 8-bit 写模式 ( 字节 ): 1-AHB 时钟周期操作 - 16-bit 写模式 ( 半字 ): 2-AHB 时钟周期操作 bit 写模式 ( 字 ): 4-AHB 时钟周期操作 在 CRC DMA 模式下, 支持字节对齐传输长度和字对齐传输源地址 June 24, 2014 Page 76 of 97 Revision V1.00

77 5.19 智能卡主机接口 (SC) 概述 智能卡接口控制器 (SC controller) 是基于 ISO/IEC 标准并完全兼容 PC/SC 规格 它也提供卡插入 / 移除的状态 特征 兼容 ISO T = 0, T = 1. 兼容 EMV2000 支持 3 个 ISO 端口 接收和发送各 4 字节缓存 可编程的发送时钟频率 可编程的接收器缓存触发水平. 可编程的保护时间选择 (11 ETU ~ 266 ETU). 一个 24- 位和两个 8- 位计数器用于请求应答 (Answer to Request (ATR)) 和等待时间处理 支持自动反向约定功能 支持传送器和接收器错误重试和错误数目限制功能 支持硬件激活序列处理 支持硬件暖复位序列处理 支持硬件释放序列处理. 支持当检测到卡移除时, 硬件自动释放序列 June 24, 2014 Page 77 of 97 Revision V1.00

78 6 FLASH 内存控制器 (FMC) 6.1 概述 NuMicro NUC200 系列配置了 128/64/32K 字节的片上 Flash, 用于应用程序内存 (APROM), 用户可通过 ISP 更新该部分 当芯片焊接在 PCB 上时, 在系统编程 (ISP) 功能允许用户更新程序内存 芯片上电后,Cortex-M0 CPU 依据 Config0 中的启动选择 (CBS) 从 APROM 或 LDROM 中读取代码 此外,NuMicro NUC200 系列还提供额外的数据 Flash 用于用户在芯片断电之前存储一些应用所需的数据 对于 128K 字节的 APROM 设备, 数据 flash 与原始的 128K 程序内存共享, 其起始地址是可配置的, 由用户在 Config1 中定义 对于 64K/32K 字节的 APROM 设备, 数据 flash 固定为 4K 6.2 特征 零等待状态, 可达 50 MHz 的连续的地址读访问 所有嵌入的 flash 存储器支持 512 字节页擦除单元 128/64/32 KB 应用程序内存 (APROM) 4KB 在系统编程 (ISP) 加载程序内存 (LDROM) 对于 64/32 KB APROM 设备, 固定 4KB 数据 flash 对于 128KB APROM 设备, 可配置数据 flash 的大小 可配置或固定 4KB 的数据 flash, 带有 512 字节页擦除单元 支持在应用编程 (IAP), 在 APROM 和 LDROM 之间切换代码, 不需要复位 在系统编程 (ISP) 用于更新片上 Flash June 24, 2014 Page 78 of 97 Revision V1.00

79 7 电气特性 7.1 绝对最大额定值 参数 符号 最小值 最大值 单位 直流电源电压 V DD V SS V 输入电压 V IN V SS-0.3 V DD+0.3 V 振荡器频率 1/t CLCL 4 24 MHz 工作温度 TA C 贮存温度 TST C VDD 最大流入电流 ma VSS 最大流出电流 120 ma 单一 I/O 管脚最大灌电流 35 ma 单一 I/O 管脚最大拉电流 35 ma 所有 I/O 管脚最大灌电流总和 100 ma 所有 I/O 管脚最大拉电流总和 100 ma 注 : 上表所列的条件中, 其极限值可能对器件的提升和稳定有反作用 June 24, 2014 Page 79 of 97 Revision V1.00

80 7.2 DC 电气特性 (V DD-V SS=5.5 V, T A = 25 C, F OSC = 50 MHz 除非其他特别说明.) 参数 符号 规格 最小值典型值最大值单位 测试条件 工作电压 V DD V V DD = 2.5V ~ 5.5V up to 50 MHz 电源地 V SS AV SS -0.3 V LDO 输出电压 V LDO V V DD > 2.5V 模拟工作电压 AV DD V DD V 当系统使用模拟功能, 请参考 6.4 节对应的模拟操作电压 V DD = 5.5V, I DD1 34 ma 所有 IP 和 PLL 使能, Operating Current Normal Run Mode at 50 MHz Operating Current Normal Run Mode at 12 MHz I DD2 15 ma I DD3 32 ma I DD4 14 ma I DD5 8.5 ma I DD6 3.6 ma I DD7 7.5 ma I DD8 2.6 ma XTAL = 12 MHz V DD = 5.5V, All IP disabled and PLL enabled, XTAL = 12 MHz V DD = 3.3V, All IP and PLL enabled, XTAL = 12 MHz V DD = 3.3V, All IP disabled and PLL enabled, XTAL = 12 MHz V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 12 MHz V DD = 5.5V, All IP and PLL disabled, XTAL = 12 MHz V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 12 MHz V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, XTAL = 12 MHz 4 MHz I DD9 3.6 ma V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 4 MHz June 24, 2014 Page 80 of 97 Revision V1.00

81 参数 符号 规格 最小值典型值最大值单位 测试条件 V DD = 5.5V, I DD10 2 ma All IP and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 3.3V, I DD ma All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 3.3V, I DD ma All IP and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 5.5V, I DD µa All IP enabled and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 5.5V, khz khz 空闲模式下的工作电流 I DD µa I DD µa I DD µa I DD µa I DD µa I DD µa I DD µa I IDLE1 28 ma All IP and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 5.5V, All IP and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, LIRC10kHz enabled V DD = 5.5V, All IP and PLL enabled, XTAL = 12 MHz I IDLE2 10 ma V DD = 5.5V, All IP disabled and PLL enabled, XTAL = 12 MHz June 24, 2014 Page 81 of 97 Revision V1.00

82 参数 符号 规格 最小值典型值最大值单位 测试条件 V DD = 3.3V, I IDLE3 27 ma All IP and PLL enabled, XTAL = 12 MHz V DD = 3.3V I IDLE4 9 ma All IP disabled and PLL enabled, XTAL = 12 MHz I IDLE5 7.5 ma V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 12 MHz V DD = 5.5V, 空闲模式下的工作电流 I IDLE6 2.4 ma All IP and PLL disabled, XTAL = 12 MHz I IDLE7 6.5 ma V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL enabled, XTAL = 12 MHz 4 MHz khz I IDLE8 1.5 ma I IDLE9 3.3 ma I IDLE ma I IDLE ma I IDLE ma I IDLE µa I IDLE µa V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, XTAL = 12 MHz V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 5.5V All IP and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, XTAL = 4 MHz V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 5.5V, All IP and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 3.3V, I IDLE µa All IP enabled and PLL disabled, XTAL = khz June 24, 2014 Page 82 of 97 Revision V1.00

83 参数 符号 规格 最小值典型值最大值单位 测试条件 10 khz I IDLE µa I IDLE µa I IDLE µa I IDLE µa V DD = 3.3V, All IP and PLL disabled, XTAL = khz V DD = 5.5V, All IP enabled and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 5.5V, All IP and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 3.3V, All IP enabled and PLL disabled, LIRC10 khz enabled 掉电模式下的 Standby 电流 ( 深度睡眠模式 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入电流 ( 准双向模式 ) I IDLE µa I PWD1 15 µa I PWD2 15 µa I PWD3 17 µa I PWD4 17 µa V DD = 3.3V All IP and PLL disabled, LIRC10 khz enabled V DD = 5.5V, RTC disabled, When BOD function disabled V DD = 3.3V, RTC disabled, When BOD function disabled V DD = 5.5V, RTC enabled, When BOD function disabled V DD = 3.3V, RTC enabled, When BOD function disabled I IN µa V DD = 5.5V, V IN = 0V or V IN=V DD nreset [1] 管脚输入电流 I IN µa V DD = 3.3V, V IN = 0.45V PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入漏电流 PA~PF 逻辑 1 至 0 转换时的电流 ( 准双向模式 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入低电压 (TTL 输入 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入高电压 (TTL 输入 ) I LK µa V DD = 5.5V, 0<V IN<V DD I TL [3] V IL1 V IH µa V DD = 5.5V, V IN<2.0V V DD = 4.5V V V DD = 2.5V V DD +0.2 V DD = 5.5V V V DD +0.2 V DD =3.0V PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入低电压 (Schmitt 输入 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 输入高电压 (Schmitt 输入 ) V IL V DD V V IH2 0.7V DD - V DD +0.2 V June 24, 2014 Page 83 of 97 Revision V1.00

84 参数 符号 规格 最小值典型值最大值单位 测试条件 PA, PB, PC, PD,PE, PF 迟滞电压 (Schmitt 输入 ) V HY 0.2V DD V XT1_IN [*2] 管脚输入低电压 V IL3 XT1_IN [*2] 管脚输入高电压 V IH V DD = 4.5V V V DD = 3.0V V DD +0.2 V V DD = 5.5V V DD +0.2 V DD = 3.0V X32_IN [*2] 管脚输入低电压 V IL v X32_IN [*2] 管脚输入高电压 V IH V /RESET 管脚负向阈值电压 (Schmitt 输入 ) V ILS V DD V /RESET 管脚正向阈值电压 (Schmitt 输入 ) V IHS 0.7V DD - V DD +0.5 V PA, PB, PC, PD, PE, PF 拉电流 ( 准双向模式 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 拉电流 ( 推挽模式 ) PA, PB, PC, PD, PE, PF 灌电流 ( 准双向和推挽模式 ) I SR µa V DD = 4.5V, V S = 2.4V I SR µa V DD = 2.7V, V S = 2.2V I SR µa V DD = 2.5V, V S = 2.0V I SR ma V DD = 4.5V, V S = 2.4V I SR ma V DD = 2.7V, V S = 2.2V I SR ma V DD = 2.5V, V S = 2.0V I SK ma V DD = 4.5V, V S = 0.45V I SK ma V DD = 2.7V, V S = 0.45V I SK ma V DD = 2.5V, V S = 0.45V BOV_VL [1:0] =00b 的欠压电压 V BO V BOV_VL [1:0] =01b 的欠压电压 V BO V BOV_VL [1:0] =10b 的欠压电压 V BO V BOV_VL [1:0] =11b 的欠压电压 V BO V BOD 电压的迟滞范围 V BH mv V DD = 2.5V~5.5V 注 : 1. /RESET 管脚为 Schmitt 触发输入 2. 晶振输入为 CMOS 输入 3. 管脚 PA, PB, PC, PD, PE 及 PF 被外部由 1 拉成 0 时可以提供一个输出电流, 当 VDD = 5.5 V 时电流最大, 这时 VIN 接近 2V 7.3 AC 电气特性 June 24, 2014 Page 84 of 97 Revision V1.00

85 7.3.1 外部 4~24 MHz 高速振荡器 t CLCL 0.7 V DD 0.3 V DD t CHCL t CLCH t CLCX t CHCX 90% 10% 注 : 占空比为 50%. 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 t CHCX 时钟高电平时间 ns t CLCX 时钟低电平时间 ns t CLCH 时钟上升沿时间 2-15 ns t CHCL 时钟下降沿时间 2-15 ns 外部 4~24 MHz 高速晶振 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 操作电压 V DD V 温度 操作电流 12 MHz at V DD = 5V ma 输入时钟频率 外部晶振 4 24 MHz 典型晶振应用电路 晶振 C1 C2 R 4 MHz ~ 24 MHz 10~20pF 10~20pF 不需要 June 24, 2014 Page 85 of 97 Revision V1.00

86 XT1_OUT XT1_IN C2 R C1 图 7-1 典型晶振应用电路 外部 khz 低速晶振 参数条件最小值典型值最大值单位 操作电压 V DD V 温度 操作电流 KHz at V DD=5V 1.5 µa 输入时钟频率 外部晶振 khz 内部 MHz 高速振荡器 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 V DD V 中心频率 MHz +25 ; V DD =5 V % 校验内部振荡器频率 -40 ~+85 ; V DD=2.5 V~5.5 V % 工作电流 V DD =5 V ua 内部 10 khz 低速振荡器 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 V DD V 中心频率 khz 校验内部振荡器频率 +25 ; V DD =5 V % June 24, 2014 Page 86 of 97 Revision V1.00

87 -40 ~+85 ; V DD=2.5 V~5.5 V % 7.4 模拟量特性 bit SARADC 规格 符号 参数 最小值 典型值 最大值 单位 - 分辨率 Bit DNL 非线性差分误差 - -1~2-1~4 LSB INL 非线性积分误差 - ±2 ±4 LSB EO 补偿误差 - ±1 10 LSB EG 增益误差 ( 传输增益 ) 一致性 Guaranteed F ADC ADC 时钟频率 (AV DD = 5V/3V) /8 MHz F S 采样率 ksps V DDA 工作电压 V I DD ma 工作电流 ( 平均 ) I DDA ma V REF 参考电压 3 - V DDA V I REF 参考电流 ( 平均 ) ma V IN 输入电压 0 - V REF V LDO 规格和电源管理 参数 最小值. 典型值 最大值 单位 备注 输入电压 V V DD input voltage 输出电压 V V DD > 2.5 V 温度 Cbp µf R ESR = 1 Ω 注 : 1. 建议接一颗 10uF 或更大的电容和一颗 100nF 旁路电容在 VDD 与 VSS 之间 2. 为保证电源稳定, 要在 LDO 与 VSS 之间接一颗 1uF 或更大的电容 June 24, 2014 Page 87 of 97 Revision V1.00

88 7.4.3 低压复位说明 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 V 静态电流 V DD=5.5 V µa 温度 温度 = V 阈值电压 温度 = V 温度 = V 迟滞 V 欠压检测说明 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 V 静态温度 静态电流 AV DD=5.5 V μa BOD_VL[1:0]= V BOD_VL [1:0]= V 欠压电压 BOD_VL [1:0]= V BOD_VL [1:0]= V 迟滞 mv 上电复位说明 参数 条件 最小值. 典型值 最大值 单位 温度 复位电压 V V 静态电流 Vin > reset voltage na June 24, 2014 Page 88 of 97 Revision V1.00

89 7.4.6 温度传感器说明 参数条件最小值. 典型值最大值单位 [1] 电源 V 温度 电流消耗 μa 增益 mv/ 注 : 内部工作电压来自 LDO 偏移量 Temp=0 720 mv 比较器说明 参数条件最小值典型值最大值单位 工作电压 AV DD V 工作温度 工作电流 V DD=3.0 V μa 输入偏移量电压 mv 输出漂移 V DDA-0.1 V 共模输入范围 V DDA-1.2 V DC 增益 db 传播延时 比较电压 VCM = 1.2 V and VDIFF = 0.1 V 20 mv at VCM=1 V 50 mv at VCM=0.1 V 50 mv at VCM=V DD mv for non-hysteresis ns mv 迟滞 VCM=0.4 V ~ V DD-1.2 V - ±10 - mv 唤醒时间 CINP = 1.3 V CINN = 1.2 V μs June 24, 2014 Page 89 of 97 Revision V1.00

90 7.4.8 USB PHY 说明 USB DC 电气特性 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 V IH 输入高 (driven) 2.0 V V IL 输入低 0.8 V V DI 差分输入灵敏度 PADP-PADM 0.2 V V CM 差分共模范围 Includes V DI range V V SE 单端接收器阈值 V 接收器迟滞 200 mv V OL 输出低 (driven) V V OH 输出高 (driven) V V CRS 输出信号串扰电压 V R PU 上拉电阻 kω V TRM 上行端口上的上拉电阻的极限电压 (RPU) V Z DRV 驱动输出阻抗 稳态驱动 * 10 Ω C IN 发射器电容 Pin to GND 20 pf * 驱动输出阻抗不包括串联电阻阻抗 USB 全速驱动器电气特性 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 T FR 上升时间 C L=50p 4 20 ns T FF 下降时间 C L=50p 4 20 ns T FRFF 上升和下降时间比值 T FRFF=T FR/T FF % USB 电源功耗 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 I VBUS USB_VBUS 电流 ( 稳态 ) Standby 50 μa June 24, 2014 Page 90 of 97 Revision V1.00

91 USB LDO 规格 符号参数条件最小值典型值最大值单位 USB_VBUS USB_VBUS 管脚输入电压 V USB_VDD33_C AP LDO 输出电压 V C bp 外部旁路电容 uf June 24, 2014 Page 91 of 97 Revision V1.00

92 7.5 Flash DC 电气特性 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 V DD 电源 V [2] N ENDUR 擦写次数 cycles [1] T RET 数据保存 At year T ERASE 页擦除时间 2 ms T MER 批量擦除时间 10 ms T PROG 编程时间 20 μs I DD1 读电流 ma/mhz I DD2 编程 / 擦除电流 7 ma I PD 掉电电流 μa 1. 编程 / 擦除周期数. 2. V DD 来自芯片 LDO 输出电压. 3. 该表是设计保证, 产品中没有测量 June 24, 2014 Page 92 of 97 Revision V1.00

93 8 封装定义 pin LQFP (14x14x1.4 mm footprint 2.0 mm) 7 HD D 51 A A2 A HE E θ 100 Controlling Dimension : Millimeters Symbol A A1 A 2 b c D E e H D H E L L1 y θ 1 e Dimension in inch Dimension in mm Min Nom Max Min Nom Max b Y L c L1 June 24, 2014 Page 93 of 97 Revision V1.00

94 pin LQFP (7x7x1.4 mm footprint 2.0 mm) June 24, 2014 Page 94 of 97 Revision V1.00