MUC101系列产品简介-32-BIT微控制器.pdf

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1、NUC101 系列产品简介系列产品简介 ARM Cortex-M0 32-BIT微控制器微控制器 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 1 - Revision V2.02 NuMicroTM Family NUC101 系产品简介系产品简介 The information described in this document is the exclusive intellectual property of Nuvoton Technology Corporation and shall not be reproduced without per

2、mission from Nuvoton. 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, p

3、lease contact: Nuvoton Technology Corporation. NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 2 - Revision V2.02 目录目录- 1 . 3 概述 2 . 4 特征 2.1 4 NUC101 特征 3 7 型号列表与引脚配置 3.1 7 产品选型指南 3.1.1 .7 NUC101 系列选型指南 3.2 8 引脚配置 3.2.1 .8 NUC101 LQFP 48 pin 3.2.2 9 NUC101 QFN 36 pin 4 10 电气特性 4.1 . 10

4、 绝对最大额定值 4.2 11 DC电气特性 4.2.1 14 操作电流曲线 (测试条件: run NOP) 4.2.2 17 Idle Current Curve 4.2.3 19 Power Down Current Curve 4.3 . 20 AC 特性 4.3.1 .20 外部晶振 XTAL1 4.3.2 21 外部32KHz晶振 XTAL 4.3.3 .21 内部22.1184MHz RC晶振 4.3.4 .21 内部10KHz RC 晶振 4.4 22 模拟特性 4.4.1 .22 1-MS/s 12-位 SARADC特性 4.4.2 23 LDO规格 & Power 管理 4.

5、4.3 24 低压复位说明 4.4.4 24 欠压检测说明 4.4.5 .24 上电复位说明(5V) 4.4.6 25 温度传感器说明 4.4.7 .25 比较器说明 4.4.8 26 USB PHY说明 5 28 封装尺寸 5.1.1 .28 48L LQFP (7x7x1.4mm footprint 2.0mm) 5.1.2 29 36L QFN (6x6mm footprint 1.0mm) 6 30 版本大历史 NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 3 - Revision V2.02 1 概述概述 N

6、UC101 系列为32位单片机，内建ARM Cortex-M0内核，用于工业控制及相关需要丰富的通信接口 的应用场合。Cortex-M0为ARM公司最新的32位处理器内核并拥有与传统8位元产品之匹敌的价格 NUC101 Cortex-M0内核系列最高可运行至50MHz外部时钟，内建32K/64K字节的Flash存储器， 4K/8K字节内建SRAM。并内建有定时器，看门狗定时器，RTC，UART，SPI，I2C, PWM定时器, GPIO, LIN，USB2.0 FS设备，低电压复位和欠压检测功能. NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug

7、. 23, 2010 - 4 - Revision V2.02 2 特征特征 2.1 NUC101 特征特征 内核 ARM Cortex-M0 内核最高运行 50MHz. 一个 24-位系统定时器. 低功耗睡眠模式 单指令 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）及 2 个观察点/4 个断点 宽电压工作范围 由2.5V 至 5.5V FLASH EPROM 存储器 32K/64K 字节 FLASH EPROM 用于存储程序代码 4kB FLASH 用于存储 ISP 引导代码 支持 ISP/IAP 编程

8、升级 512 字节的页擦除 FLASH 在 32K/64K 字节系统中包含 4K 字节数据 FLASH 区域 在仿真界面下，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 内存 4K/8K 字节内建 SRAM. 时钟控制 针对不同应用可灵活选择时钟 内建 22MHz 振荡器(精度可调整在 1%之内) 可用于系统运行，以及低功耗 10KHz 的振荡器用 于看门狗及睡眠模式唤醒等功能 支持一组 PLL, 高至 50MHz, 用于高速的系统运行. 外部 12MHz 晶振输入用于 USB 及精准的时序运作 外部 32 kHz 晶振输入用于 RTC 及低功耗模式操作. GPIO

9、 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. 支持大电流驱动/灌入 I/O. 定时器 42 组带 8 位预分频的 24 位定时器. 计数器自动重载. 看门狗定时器 由配置位定义为缺省打开/关闭模式。 NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 5 - Revision V2.02 多个时钟源 从 ms 到 sec 有 8 个可选的定时溢出周期(根据所选的时钟源不同而不同) WDT

10、 可用作掉电模式/睡眠模式的唤醒。 看门狗定时溢出的中断/复位选择 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) 可分为 12 小时制或 24 小时制 闰年自动识别 支持秒级中断 支持唤醒功能 PWM/Capture 内建 2 个 16 位 PWM 产生器,可输出 4 路 PWM 或 2 对互补 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 PWM 的死区发生器 PWM 中断与 PWM 周期同步 8 路 16 位

11、捕捉定时器(共享 PWM 定时器)提供 4 路输入的上升/下降沿的捕捉功能 支持捕捉中断 UART 1 组 16550 UART 装置. UART 支持流程控制 (TX, RX, CTS and RTS) UART1 带 16-字节 FIFO 用于标准模式 支持 IrDA(SIR)协议 及 LIN 总线功能 可编程波特率发生器频率高至 1/16 系统时钟 SPI 1 组 SPI 器件. 主机模式达 20Mbps/ 从机模式达 10Mbps 支持 MICROWIRE 协议/SPI 主机/从机模式 (SSP) 全双工同步串行数据传输 可改变数据长度（从 1 到 32 位）的传输模式 可设置 MSB

12、 或 LSB 优先的传输模式 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 32 位字节传输模式下的字节睡眠模式 I2C 支持 1 组 I2C 设备 主/从机最高传输速率 1Mbit/s 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 总线采用同步时钟,可实现设备之间以不同的速率传输 可用同步时钟控制总线上数据暂停及恢复传送 可编程的时钟适用于通用速率控制 I2C 总线上支持多地址识别 (4 组从机地址带 mask 选项) NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug

13、. 23, 2010 - 6 - Revision V2.02 I2S 接口带外部音频的 CODEC 可作主机也可作从机模式 能处理 8, 16,24 和 32 位 word 支持单声道和立体声的音频数据 支持I2S 和 MSB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 USB 2.0 全速设备 1 组支持 USB 2.0 全速模块 12Mbps 片内集成 USB 收发模块. 四个中断事件共用一个中断源. 支持控制传输（Control），批量传输（Bulk），中断传输(

14、Interrupt)及同步传输(Isochronous) 总线上无信号超过 3ms，支持自动暂停功能 提供 6 个可编程端点(endpoints) 512 字节内部 SRAM 作为 USB 的缓存区 支持远程唤醒功能. 内建温度传感器， 1 分辨率. 欠压检测 支持四级检测电压: 4.5V/3.8V/2.7V/2.2V 支持欠压中断和复位选择 内建一组 LDO 低电压复位 工作温度: -4085 封装: 无铅封装 (RoHS) ? LQFP 48-pin ? QFN 36-pin1 Notes: 1. 36 QFN part is available on 2010 Aug. NUC101系列

15、产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 7 - Revision V2.02 3 型号列表与引脚配置型号列表与引脚配置 3.1 产品选型指南产品选型指南 3.1.1 NUC101 系列选型指南系列选型指南 各总线界面各总线界面 编号编号 Flash (KB) SRAM (KB) UART SPI I2C USBLINPS2 Comp. PWMADCI/O TimerRTC ISP ICP 封装封装 NUC101YD2AN 64 8 1 2 1 1 1 0 0 1 0 up to 22 4x32-bit v QFN361 NUC1

16、01YC1AN 32 4 1 2 1 1 1 0 0 1 0 up to 22 4x32-bit v QFN361 NUC101LD2AN 64 8 1 2 1 1 1 1 0 4 0 up to 30 4x32-bitv v LQFP48 NUC101LC1AN 32 4 1 2 1 1 1 1 0 4 0 up to 30 4x32-bitv v LQFP48 Notes: 1. 36 QFN part is available on 2010 Aug. NUC101系列产品简介系列产品简介 3.2 引脚配置引脚配置 3.2.1 NUC101 LQFP 48 pin 38 37 40 39

17、 42 41 44 43 46 45 47 48 32 36 30 29 28 27 26 25 34 35 31 33 20 21 18 19 16 17 14 15 13 22 23 24 1 2 3 4 6 7 8 9 10 5 11 12 ICE_DAT ICE_CK PC.9/SPICLK1 PC.11/MOSI10 PC.8/SS10 PC.13/MOSI11 PC.10/MISO10 PC.12/MISO11 PA.13/PWM1 PA.15/PWM3/I2SMCLK PA.12/PWM0 PA.14/PWM2 TX1/PB.5 LDO VSS VDD CTS1/PB.7 RTS

18、1/PB.6 RX1/PB.4 I2C1SDA/PA.10 X32I I2C1SCL/PA.11 PVSS X32O D+ PC.4/MISO01 PC.5/MOSI01 PC.3/MOSI00/I2SDO PC.0/SS00/I2SLRCLK PC.2/MISO00/I2SDI PC.1/SPICLK0/I2SBCLK D- VDD33 VBUS PB.10/SS01/TM2 PB.9/SS11/TM1 PD.5 PS2DAT PD.1 PD.2 PD.3 PD.4 PS2CLK PD.0 XT1_Out XT1_In /RESET AVDD Publication Release Date

19、: Aug. 23, 2010 - 8 - Revision V2.02 NUC101系列产品简介系列产品简介 3.2.2 NUC101 QFN 36 pin QFN 36-pinQFN 36-pin 28 30 29 32 31 34 33 35 36 26 24 23 22 21 20 19 25 27 17 18 15 16 13 14 11 12 10 1 2 3 4 6 7 8 9 5 ICE_DAT ICE_CK PC.9/SPICLK1 PC.11/MOSI10 PC.8/SS10 PC.13/MOSI11 PC.10/MISO10 PC.12/MISO11 PA.12/PWM0

20、 TX1/PB.5 LDO VSS VDD PB.6 RX1/PB.4 I2C1SDA/PA.10 INT0/PB.14 I2C1SCL/PA.11 D+ PC.3/MOSI00/I2SDO PC.0/SS00/I2SLRCLK PC.2/MISO00/I2SDI PC.1/SPICLK0/I2SBCLK D- VDD33 VBUS PB.9/SS11/TM1 SS01/PD.1 MISO01/PD.2 MOSI01/PD.3 PVSS PD.0 XT1_Out XT1_In /RESET AVDD Note: 1. 36 QFN part is available on 2010 Aug.

21、Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 9 - Revision V2.02 NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 10 - Revision V2.02 4 电气特性电气特性 4.1 绝对最大额定值绝对最大额定值 参数参数 符号符号 最小值最小值 最大值最大值 单位单位 直流电源电压 VDDVSS -0.3 +7.0 V 输入电压 VIN VSS-0.3 VDD+0.3 V 晶振频率 1/tCLCL0 40 MHz 工作温度 TA -40 +85 C 贮存温度 TS

22、T -55 +150 C VDD最大流入电流 - 120 mA VSS最大流出电流 120 mA 单一管脚最大灌电流 35 mA 单一管脚最大源电流 35 mA 所有管脚最大灌电流总合 100 mA 所有管脚最大源电流总合 100 mA 注注: 上表所列的条件中，其极限值可能对器件的稳定有反作用. NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 11 - Revision V2.02 4.2 DC电气特性电气特性 (VDD-VSS=3.3V, TA = 25C, FOSC = 50Mhz 在无特别说明的情况下.) 明细表

23、明细表 参数参数 符号符号. 最小值典型值最大值单位 测试条件 最小值典型值最大值单位 测试条件 工作电压 VDD2.5 5.5 V VDD =2.5V 5.5V up to 50 MHz 电源地 VSS AVSS -0.3 V LDO 输出电压 (bypass = 0) VLDO -10% 2.45 +10% V VDD 2.7V LDO 输出电压 (bypass = 1) VLDO-10% VDD+10%V VDD 2.7V 输出电压 (bypass=1) -10% 输入电压 +10% V 输入电压复位电压 - 1 - nA NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication R

24、elease Date: Aug. 23, 2010 - 25 - Revision V2.02 4.4.6 温度传感器说明温度传感器说明 参数参数 最小值最小值 典型值最大值单位典型值最大值单位 条件条件 电源 2.5 - 5.5 V 温度 -40 - 125 电流消耗 6.4 - 10.5 uA 增益 -1.95 -2 -2.05 mV/ 偏移量 688 708 730 mV Temp=0 注注: 1. 内部工作电压来自LDO. 4.4.7 比较器说明比较器说明 参数参数 最小值最小值 典型值典型值 最大值最大值 条件条件 温度 -40 25 85 - VDD 2.4 3 5.5 - VD

25、D 电流 - 20uA 40uA 20uAVDD=3V 输入偏移电压 - 5mV 15mV - 输出偏差 0.1 - VDD-0.1- 共模输入范围 0.1 - VDD-1.2- DC 增益 - 70dB - - 延迟 - 200ns - VCM=1.2V & VDIFF=0.1V 比较电压 10mV 20mV - 20mVVCM=1V 50mVVCM=0.1V 50mVVCM=VDD-1.2 10mV for non-hysteresis 迟滞 - 10mV - One bit control W/O & W. hysteresis VCM=0.4V VDD-1.2V 唤醒时间 - - 2u

26、s CINP=1.3V CINN=1.2V NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 26 - Revision V2.02 4.4.8 USB PHY说明说明 4.4.8.1 USB DC 电气特性 符号符号 参数参数 条件条件 最小值 典型值 最大值最小值 典型值 最大值 单位单位 VIH输入高 (driven) 2.0 V VIL输入低 0.8 V VDI差分输入 |PADP-PADM| 0.2 V VCM差分同模范围 Includes VDI range 0.8 2.5 V VSE单端接收器极限 0.8 2

27、.0 V 接收器滞后 200 mV VOL输出低 (driven) 0 0.3 V VOH输出高 (driven) 2.8 3.6 V VCRS输出信号串扰电压 1.3 2.0 V RPU上拉电阻 1.425 1.575 k RPD下拉电阻 14.25 15.75 k VTRM上行端口上的上拉电阻的极 限电压 (RPU) 3.0 3.6 V ZDRV驱动输出阻抗* 稳态驱动* 10 CIN发射器容值 Pin to GND 20 pF *驱动输出阻抗不包括串联电阻阻抗. NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 27

28、 - Revision V2.02 4.4.8.2 USB 全速驱动器电气特性 符号符号 参数参数 条件条件 最小值典型值 最大值最小值典型值 最大值 单位单位 TFR 上升时间 CL=50p 4 20 ns TFF 下降时间 CL=50p 4 20 ns TFRFF 上升与下降时间比值 TFRFF=TFR/TFF 90 111.11 % 4.4.8.3 USB功耗 符号符号 参数参数 条件条件 最小值典型值 最大值最小值典型值 最大值 单位单位 待机 50 uA 输入模式 uA IVDDREG (全速) VDDD 和 VDDREG 供给电流(稳态) 输出模式 uA NUC101系列产品简介系

29、列产品简介 5 封装尺寸封装尺寸 5.1.1 48L LQFP (7x7x1.4mm footprint 2.0mm) Y SEATING PLANE D E eb A2 A1 A 1 12 48 D H E H L1 L c Controlling dimension : MillimetersControlling dimension : Millimeters 0.10 070 0.004 1.00 0.750.600.45 0.039 0.0300.024 0.018 9.109.008.900.3580.3540.350 0.50 0.20 0.25 1.451.40 0.10 0.

30、15 1.35 0.008 0.010 0.0570.055 0.026 7.107.006.900.2800.2760.272 0.004 0.006 0.053 Symbol MinNomMaxMaxNomMin Dimension in inchDimension in mm A b c D e HD HE L Y 0 A A L1 1 2 E 0.008 0.0060.15 0.20 7 0.0200.350.65 0.100.050.002 0.0040.0060.15 9.109.008.900.3580.3540.350 7.10 7.006.90 0.2800.2760.272

31、 0.014 37 3625 24 13 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 28 - Revision V2.02 NUC101系列产品简介系列产品简介 5.1.2 36L QFN (6x6mm footprint 1.0mm) D E T A I L A D E T A I L B Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 29 - Revision V2.02 NUC101系列产品简介系列产品简介 Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 30 - Revi

32、sion V2.02 6 版本大历史版本大历史 版本版本 日期日期 页页/ 章章. 描述描述 V1.12 April 9, 2010 - 初次发行 V1.13 May 5, 2010 Page 7 校订 NUC101 选型指南. V1.14 May 21, 2010 Page 6,7 1. 36 QFN part is available on 2010 Aug V1.15 May 31, 2010 4.2 1. Add operation current of DC characteristics V2.00 June 8, 2010 All 1. Remove the medium den

33、sity. 2. Remove LQFP100/64 package. V2.02 Aug. 23, 2010 3.1 5.2 1. Modify the selection guide. 2. Modify operation current of DC characteristics NUC101系列产品简介系列产品简介 Important Notice Nuvoton products are not designed, intended, authorized or warranted for use as components in systems or equipment inte

34、nded for surgical implantation, atomic energy control instruments, airplane or spaceship instruments, transportation instruments, traffic signal instruments, combustion control instruments, or for other applications intended to support or sustain life. Further more, Nuvoton products are not intended

35、 for applications wherein failure of Nuvoton products could result or lead to a situation wherein personal injury, death or severe property or environmental damage could occur. Nuvoton customers using or selling these products for use in such applications do so at their own risk and agree to fully i

36、ndemnify Nuvoton for any damages resulting from such improper use or sales. Please note that all data and specifications are subject to change without notice. All the trademarks of products and companies mentioned in this datasheet belong to their respective owners. Publication Release Date: Aug. 23, 2010 - 31 - Revision V2.02