STR910FAW32X6 ,32-bit MCUelectrical characteristics . 697.8 Memory characteristics . . . . . . 707.8.1 SRAM charact ..
STR910FAW32X6 ,32-bit MCUelectrical characteristics . . 627.5.1 LVD delay timing . . 637.6 Supply current characte ..
STR911FAW42X6 ,32-bit MCUelectrical characteristics . 677.7.2 X1_CPU external clock source . . . . . . . 677.7.3 RTC ..
STR912FAW44X6 ,ARM966E-S 16/32-Bit Flash MCU with Ethernet, USB, CAN, AC motor control, 4 timers, ADC, RTC, DMAAbsolute maximum ratings (electrical sensitivity) . 737.9.4 Electro-static discharge (ESD) 7 ..
STR912FAW44X6 ,ARM966E-S 16/32-Bit Flash MCU with Ethernet, USB, CAN, AC motor control, 4 timers, ADC, RTC, DMAAbsolute maximum ratings . . . . 597.3 Operating conditions 617.3.1 Operating conditions ..
STR912FAZ44H6 ,32-bit MCUFeatures■ 16/32-bit 96 MHz ARM9E based MCU– ARM966E-S RISC core: Harvard archi-LQFP80 12 x12mm LQFP ..
T2500M ,High voltage, 6-A silicon triac. Vdrm 600 V.
T2500M ,High voltage, 6-A silicon triac. Vdrm 600 V.
T2500M. ,High voltage, 6-A silicon triac. Vdrm 600 V.
T2500NFP ,ISOLATED TRIACs THYRISTORS 6 AMPERES RMS 200 thru 800 VOLTS
T2513NH , STANDARD TRIACS
T2535-600G ,25A TRIACSABSOLUTE MAXIMUM RATINGSSymbol Parameter Value UnitI RMS on-state current (full sine wave) D²PAK AT ..
STR910FAW32X6-STR911FAW42X6-STR912FAW44X6-STR912FAZ44H6
32-bit MCU
July 2009 Doc ID 13495 Rev 6 1/102
STR91xFAxxxARM966E-S™ 16/32-bit Flash MCU with Ethernet, USB, CAN,
AC motor control, 4 timers, ADC, RTC, DMA
Features 16/32-bit 96 MHz ARM9E based MCU ARM966E-S RISC core: Harvard archi-
tecture, 5-stage pipeline, Tightly-Coupled
Memories (SRAM and Flash) STR91xFA implementation of core adds
high-speed burst Flash memory interface,
instruction prefetch queue, branch cache Up to 96 MIPS directly from Flash memory Single-cycle DSP instructions supported Binary compatible with ARM7 code Dual burst Flash memories, 32-bits wide 256 KB/512 KB/1 MB/2 MB main Flash 32 KB/128 KB secondary Flash Sequential Burst operation up to 96 MHz 100 K min erase cycles, 20 yr min retention SRAM, 32-bits wide 64K or 96K bytes, optional battery backup 9 programmable DMA channels Clock, reset, and supply management Internal oscillator operating with external
4-25 MHz crystal Internal PLL up to 96 MHz Real-time clock provides calendar
functions, tamper, and wake-up functions Reset Supervisor monitors supply voltage,
watchdog, wake-up unit, external reset Brown-out monitor Run, Idle, and Sleep Mode as low as 50 uA Vectored interrupt controller (VIC) 32 IRQ vectors, 30 interrupt pins Branch cache minimizes interrupt latency 8-channel, 10-bit A/D converter (ADC) 0 to 3.6 V range, 0.7 usec conversion 10 Communication interfaces 10/100 Ethernet MAC with DMA and MII USB Full-speed (12 Mbps) slave device CAN interface (2.0B Active) 3 16550-style UARTs with IrDA protocol
–2 Fast I2 C™, 400 kHz 2 channels for SPI™, SSI™, or
MICROWIRE™ External Memory Interface (EMI) 8- or 16-bit data, up to 24-bit addressing Static Async modes for LQFP128 Additional burst synchronous modes for
LFBGA144 Up to 80 I/O pins (muxed with interfaces) 16-bit standard timers (TIM) 4 timers each with 2 input capture, 2 output
compare, PWM and pulse count modes 3-Phase induction motor controller (IMC) JTAG interface with boundary scan Embedded trace module (ARM ETM9)
Table 1. Device summary
Contents STR91xFAxxx
2/102 Doc ID 13495 Rev 6
Contents Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 System-in-a-package (SiP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Package choice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 ARM966E-S CPU core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Burst Flash memory interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.1 Pre-fetch queue (PFQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.2 Branch cache (BC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4.3 Management of literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 SRAM (64 Kbytes or 96 Kbytes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.1 Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.2 Battery backup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6 DMA data movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.7 Non-volatile memories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.7.1 Primary Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.7.2 Secondary Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.8 One-time-programmable (OTP) memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.8.1 Product ID and revision level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.9 Vectored interrupt controller (VIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.9.1 FIQ handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.9.2 IRQ handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.9.3 Interrupt sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.10 Clock control unit (CCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.10.1 Master clock sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.10.2 Reference clock (RCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.10.3 AHB clock (HCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.10.4 APB clock (PCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.10.5 Flash memory interface clock (FMICLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10.6 UART and SSP clock (BRCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10.7 External memory interface bus clock (BCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
STR91xFAxxx Contents
Doc ID 13495 Rev 6 3/102
3.10.8 USB interface clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10.9 Ethernet MAC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10.10 External RTC calibration clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10.11 Operation example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.11 Flexible power management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.11.1 Run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.11.2 Idle mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.11.3 Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.12 Voltage supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.12.1 Independent A/D converter supply and reference voltage . . . . . . . . . . . 24
3.12.2 Battery supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.13 System supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.13.1 Supply voltage brownout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.13.2 Supply voltage dropout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.13.3 Watchdog timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.13.4 External RESET_INn pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.13.5 Power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.13.6 JTAG debug command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.13.7 Tamper detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.14 Real-time clock (RTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.15 JTAG interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.15.1 In-system-programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.15.2 Boundary scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.15.3 CPU debug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.15.4 JTAG security bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.16 Embedded trace module (ARM ETM9, v. r2p2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.17 Ethernet MAC interface with DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.18 USB 2.0 slave device interface with DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.18.1 Packet buffer interface (PBI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.18.2 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.18.3 Suspend mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.19 CAN 2.0B interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.20 UART interfaces with DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.20.1 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.21 I2C interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.22 SSP interfaces (SPI, SSI, and MICROWIRE) with DMA . . . . . . . . . . . . . 34
Contents STR91xFAxxx
4/102 Doc ID 13495 Rev 6
3.22.1 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.23 General purpose I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.24 A/D converter (ADC) with DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.24.1 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.25 Standard timers (TIM) with DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.25.1 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.26 Three-phase induction motor controller (IMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.27 External memory interface (EMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Related documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.1 LFBGA144 ball connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2 Default pin functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.2.1 General notes on pin usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.1 Buffered and non-buffered writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.2 System (AHB) and peripheral (APB) buses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3 SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.4 Two independent Flash memories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.4.1 Default configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.4.2 Optional configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.5 STR91xFA memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
7.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.3.1 Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.4 RESET_INn and power-on-reset characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
STR91xFAxxx Contents
Doc ID 13495 Rev 6 5/102
7.5 LVD electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
7.5.1 LVD delay timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
7.6 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.6.1 Typical power consumption for frequencies below 10 MHz . . . . . . . . . . 65
7.7 Clock and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.7.1 Main oscillator electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.7.2 X1_CPU external clock source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.7.3 RTC clock generated from a crystal/ceramic resonator . . . . . . . . . . . . . 68
7.7.4 PLL electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.8 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.8.1 SRAM characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.8.2 Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.9 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
7.9.1 Functional EMS (electro magnetic susceptibility) . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
7.9.2 Electro magnetic interference (EMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.9.3 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.9.4 Electro-static discharge (ESD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.9.5 Static latch-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.9.6 Designing hardened software to avoid noise problems . . . . . . . . . . . . . 74
7.9.7 Electrical sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.10 I/O characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.11 External memory bus timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
7.11.1 Asynchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
7.11.2 Synchronous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.12 Communication interface electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.12.1 10/100 Ethernet MAC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.12.2 USB electrical interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.12.3 CAN interface electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.12.4 I2C electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.12.5 SPI electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.13 ADC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Device marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8.1 STR91xFAx32 / STR91xFAx42 / STR91xFAx44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8.2 STR91xFAx46 / STR91xFAx47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
