ADUCM350BBCZ-RL

16位精密、低功耗片上计量仪， 内置Cortex-M3和连接能力 ADuCM350 产品特性 集成式全速USB2.0控制器和PHY 多层高级微控制器总线结构 (AMBA)总线矩阵 中央直接存储器访问(DMA)控制器 实时时钟(RTC) 通用、唤醒和看门狗定时器 通信 输入/输出 I2S和蜂鸣器接口 LCD显示控制器(并行和串行) LCD分段控制器 SPI、I2C和UART外设接口 可编程GPIO 电源 兼容纽扣电池 有源测量范围：2.5 V至3.6 V 电源管理单元(PMU) 上电复位(POR)和电源监控器(PSM) 封装和温度范围 工作温度范围：−40°C 至+85°C 封装：120引脚、8 mm × 8 mm CSP_BGA 模拟性能 160 kSPS、16位、精密模数转换器(ADC) 4条专用电压测量通道 8条电流测量通道 阻抗测量引擎 高精度基准电压源 电源噪声抑制滤波 超低泄漏可配置开关矩阵 12位数模转换器(DAC) 精密仪表放大器控制环路 6通道CapTouch控制器 温度传感器 模拟硬件加速器 自带模拟前端(AFE)控制器 用于AFE功能的独立序列器 直接数字频率合成器(DDS)/任意波形发生器 接收滤波器 复阻抗测量(DFT)引擎 处理 16 MHz ARM Cortex-M3处理器 384 kB嵌入式Flash存储器 32 kB系统SRAM 16 kB Flash配置为EEPROM 应用 护理诊断 用于监护生命体征的穿戴式设备 电流、电压、阻抗测量 功能框图 PLL SW/JTAG 1 × 256kB 1 × 128kB LF XTAL FLASH HF OSC LF OSC NVIC 16kB EEPROM TRACE DMA AFE ●16-BIT PRECISION ADC ●PRECISION REFERENCE ●SWITCH MATRIX ●12-BIT DAC ●IN-AMP CONTROL LOOP ●TIA SIGNAL GENERATION AFE CONTROLLER AMBA BUS MATRIX DFT USB PHY SRAM0 (16kB) SRAM1 (16kB) POR USB PSM RECEIVE FILTERS PDI LP LDO CapTouch HP LDO SPIH UART SPI0 SPI1 I 2C AHB-APB BRIDGE ABP-0 I2S LCD TMR0 GPIO CRC TMR1 PMU BEEP RTC MISC ABP-1 TMR2 WDT 12073-001 HF XTAL ARM CORTEX-M3 图1. Rev. A Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 ADuCM350 目录 产品特性 ......................................................................................... 1 应用.................................................................................................. 1 功能框图 ......................................................................................... 1 修订历史 ......................................................................................... 2 概述.................................................................................................. 3 规格 ................................................................................................. 4 模拟前端规格 ........................................................................... 4 开关矩阵规格 ........................................................................... 5 跨阻放大器规格 ...................................................................... 6 ADC规格 ................................................................................... 6 温度传感器规格....................................................................... 6 CapTouch ................................................................................... 6 基于DFT的阻抗测量 .............................................................. 7 数字平台.................................................................................... 7 系统时钟/定时器 ................................................................... 10 电源管理规格 ......................................................................... 12 涓流充电器 ............................................................................ 12 时序特性.................................................................................. 13 绝对最大额定值.......................................................................... 19 热阻 .......................................................................................... 19 ESD警告................................................................................... 19 引脚配置和功能描述 ................................................................. 20 典型性能参数 .............................................................................. 25 模拟前端 ....................................................................................... 30 激励级 ...................................................................................... 30 测量级 ...................................................................................... 32 AFE控制................................................................................... 33 CapTouch特性 ....................................................................... 33 微型子系统................................................................................... 34 存储器 ..................................................................................... 34 调试能力.................................................................................. 34 可编程GPIO............................................................................ 34 定时器 ...................................................................................... 34 USB ........................................................................................... 34 电源管理和时钟..................................................................... 35 显示选项 ................................................................................. 35 音频选项.................................................................................. 36 开发支持 ...................................................................................... 37 文档 ......................................................................................... 37 硬件 ......................................................................................... 37 软件 ......................................................................................... 37 封装和订购信息 ......................................................................... 38 外形尺寸.................................................................................. 38 订购指南.................................................................................. 38 修订历史 2014年5月 — 修订版A：初始版 Rev. A | Page 2 of 40 ADuCM350 概述 ADuCM350是一款完整的、纽扣电池供电的、高精密片上 计量仪，适合便携式设备应用，例如护理点诊断和用于监 护生命体征的穿戴式设备。ADuCM350针对高精密电流测 量、电压测量和阻抗测量功能而设计。 ADuCM350模拟前端(AFE)集成下列元件：16位、精密、 160 kSPS模数转换器(ADC)；0.17%精密基准电压源；12位无 失码数模转换器(DAC)；以及可重配置超低泄漏开关矩 阵。ADuCM350还内置一个基于ARM® Cortex-M3的处理器、 存储器和所有I/O连接，因而可支持带显示器、USB通信和 有源传感器的便携式计量仪。ADuCM350采用120引脚、 8 mm × 8 mm CSP_BGA封装，工作温度范围为−40°C至+85°C。 为支持极低的动态和休眠电源管理，ADuCM350提供一系 列电源模式和功能，例如动态和软件控制时钟门控与电源 门控。 AFE通过高级微控制器总线架构(AMBA)矩阵上的高级高性 能总线(AHB)从机接口以及直接存储器访问(DMA)和中断 连接，实现与ARM Cortex-M3的连接。 Rev. A | Page 3 of 40 ADuCM350 规格 所有特性表征在VCCM = 2.5 V至3.6 V下完成，低于2.5 V的规格数据仅针对功能性而言；除非另有说明，所有最小值和最大 值规格均针对−40°C至+85°C温度范围。 模拟前端规格 AFE LDO规格 表1. AFE LDO规格 参数 电压 输出电压 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 1.71 压差 调整率 线路 负载 上电 上电时间 1.8 1.89 V 150 200 mV 在负载电容(CLOAD) = 0.47 µF的情况下测量；在AVDD_RX/TX上具有1 mA 负载电流的情况下测量；所有AFE模块掉电 施加10 mA负载；未使能AFE模块 1080 0.65 µV/V mV/mA 施加10 mA负载 施加10 mA负载 500 µs 在CLOAD = 0.47 µF的情况下测量；限流使能 高精度内部基准电压源规格 表2. 高精度内部基准电压源规格 参数 ADC VREF 基准电压源初始精度1 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 1.797 1.79 1.8 1.8 1.803 1.803 570 V V mΩ −52 +90 ppm/°C −45 +48 ppm/°C 0°C至50°C温度范围 −40°C至+85°C温度范围 LDO和基准电压源使能；所有其他AFE模 块禁用；在基准电压源的VREF引脚上施 加50 µA 在−40°C至+85°C温度范围内，最大额定值 的温度范围为−40°C至+25°C，以及+25°C 至+85°C 在0°C至50°C温度范围内，最大额定值的 温度范围为−40°C至+25°C，以及25°C 至85°C 1.797 ppm V µV/V 输出阻抗 温度系数2 VREF热滞 REF_EXCITE开关负载 电压调整率 短路电流至地 DAC VREF 基准电压 VBIAS VBIAS电压 1 2 1.789 50 1.793 50 10 mA 1.77 1.8 1.83 V 1.095 1.1 1.102 V 基准电压经调整，未加载。在CLOAD = 4.7 µF的情况下测量。在25°C时测量。 通过设计和/或特性保证。 Rev. A | Page 4 of 40 ILOAD = 200 µA；内部ADC测量值 VCCM1 = 2.5 V，VCCM2 = 3.6 V； 基准电压源上施加300 µA 限流关 在CLOAD = 0.47 µF的情况下测量； 无负载电流 ADuCM350 DAC/RCF/PGA规格 表3. DAC/PGA/RCF规格 参数1 DAC 输出范围 分辨率 积分非线性(INL) 差分非线性(DNL) 最小值 −600 −1 负 失调误差，中间电平 280.7 单位 测试条件/注释 +600 12 mV 位 LSB 对传感器而言 +1 LSB ±0.2 % FSR ±1 % FSR ±0.2 % FSR ±1 % FSR ±1 mV 320 380.95 PGA(增益 = 1)，在激励环路的输出端测得， DAC代码 = 0xE00 PGA(增益 = 0.025)，在激励环路的输出端 测得，DAC代码 = 0xE00 PGA(增益 = 1)，在激励环路的输出端测得， DAC代码 = 0x200 PGA(增益 = 0.025)，在激励环路的输出端 测得，DAC代码 = 0x200 PGA(增益 = 1或增益 = 0.025)，在RCAL两 端的激励环路输出端测得 包含在DAC满量程误差内，在激励环路的 输出端测得 包含在DAC满量程误差内，在激励环路的 输出端测得 0.025 重构滤波器(RCF) 3 dB转折频率 在激励环路的输出端测得，使用增益为1 和默认DAC时钟(16 MHz ÷ 49 DAC时钟速度) 在激励环路的输出端测得，使用增益为1 和默认DAC时钟(16 MHz ÷ 49 DAC时钟速度) kHz 1 状态1下的PGA增益 1 最大值 ±0.85 满量程误差 正 时钟频率 可编程增益放大器(PGA) 状态0下的PGA增益 典型值 50 kHz 某些系统失调和增益误差可在系统级校准，以改善直流精度。因此，DAC输出端的电压摆幅为±800 mV，以保证传感器上的摆幅为±600 mV。 开关矩阵规格 表4. 开关矩阵规格 参数 RON1 载流开关 Dx、DR1、Tx和TR2 IVS 非载流开关 P PR1 NL PL 直流关断泄漏2 T和N开关 P开关 D开关 最小值 典型值 最大值 单位 40 40 50 75 Ω Ω 900 950 350 260 Ω Ω Ω Ω 600 600 260 210 370 340 350 Rev. A | Page 5 of 40 pA pA pA 测试条件/注释 四个T开关和四个N开关之和 四个P开关之和 四个D开关之和 ADuCM350 参数 直流开启泄漏2 T、N和P开关 D开关 1 2 最小值 典型值 最大值 530 340 单位 测试条件/注释 pA pA 25个开关之和，包括NL 八个开关之和 RON采用0 V至VCCM的电压扫描进行特性表征。在1.8 V电压下执行生产测试。 参考图38。AFE x引脚驱动至0.2 V。 跨阻放大器规格 表5. 跨阻放大器规格 参数 跨阻放大器 最大吸电流/源电流 短路保护功能 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 ±5 10 mA mA 确保选择RTIA，以产生±750 mV摆幅，实现最优线性度性能 ADC规格 表6. ADC规格1 参数 模数转换器 输入范围 无失码 DNL INL 最小值 最大值 单位 测试条件/注释 1.85 V 位 LSB LSB 内部基准电压源 16 ±0.9 ±0.7 ±1 LSB 160 54 kSPS kHz 0.35 抽取后的采样速率 3 dB带宽 1 典型值 160 kSPS，相对于±750 mV最优电压 范围，从0°C到50°C 160 kSPS，相对于±750 mV最优电压 范围，从−40°C到+85°C RTIA = 7.5 kΩ，CTIA = 220 pF；±100 μA电流测量。 温度传感器规格 表7. 温度传感器规格 参数 温度传感器 精度 最小值 典型值 最大值 ±1 ±2 单位 测试条件/注释 °C °C 0°C −40°C CapTouch 表8. CapTouch规格 参数 CapTouch™特性 内核分辨率 内核SNR CAPT_x 更新速率 每个传感器更新速率 CAPT_x输入范围 CAPT_x失调(CapDAC)范围 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 1E6 位 dB nA µs µs pF pF 1 kHz测试音，ADC输入范围 = 1.8 V GPIO泄漏测试 可编程，与配置有关 未使能滤波，时钟 = 16 MHz ∆CIN可通过寄存器编程，范围为0.5 pF至9.3 pF 14 60 ±10 7.5 7.5 ±8 75 Rev. A | Page 6 of 40 ADuCM350 参数 CapDAC分辨率 输出噪声 峰峰值 有效值 最小值 典型值 0.1 最大值 8 1.3 单位 pF 测试条件/注释 代码 代码 基于DFT的阻抗测量 表9. 基于DFT的阻抗测量1 参数 阻抗 精度2 幅度 相位 精度3 幅度 相位 1 2 3 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 0.33 0.17 % 度 与Z百分比的标准偏差 与Z的标准偏差 0.17 0.08 % 度 与Z百分比的标准偏差 与Z的标准偏差 Z为181 Ω(0.02%容差电阻)。激励频率 = 20 kHz，正弦幅度 = 9 mVRMS，RCAL = 1 kΩ，RTIA = 7.5 kΩ，CTIA = 220 pF。25°C时测量。单DFT测量。 1000个器件的器件间可重复性。 单个器件，可重复测量。 数字平台 数字LDO 表10. 数字LDO规格 参数 输出电压 最小值 1.71 压差 调整率 线路 负载 上电时间 典型值 1.8 最大值 1.89 单位 V 150 200 mV 1.4 0.41 42 测试条件/注释 在CLOAD = 0.47 µF的情况下测量；在DVDD 上施加10 mA负载电流的情况下测量 施加10 mA负载；未使能AFE模块 mV/V mV/mA µs DVDD上的负载电流为10 mA 负载电流：0 mA至10 mA 从LDO使能到LDO电压处于规格内的时 间，CLOAD = 0.47 µF，调节器无负载 单位 V 测试条件/注释 mV/V mV/mA VCCM = 2.0 V至3.6 V 0 µA至100 µA负载 低功耗LDO 表11. 低功耗LDO规格 参数 输出电压 调整率 线路 负载 最小值 1.71 典型值 1.8 最大值 1.89 0.45 28.5 Rev. A | Page 7 of 40 ADuCM350 Flash/通用Flash 表12. Flash/通用Flash规格 参数 FLASH/GP FLASH 耐久性1 擦除时间 编程时间 数据保持2 1 2 最小值 典型值 最大值 20,000 20 20 100 单位 测试条件/注释 周期 ms µs 年 1.8 V时 1.8 V时 低于室温 耐久性是根据JEDEC标准22方法A117认定为10,000个周期，并分别在−40°C、+25°C和+125°C测得。在25°C时的典型耐久性为170,000个周期。 根据JEDEC标准22方法A117，保持期限相当于结温(TJ) = 85°C时的寿命。保持期限会随着结温递减。 数字输入/输出：额定温度 引脚电源电压额定值范围为2.5 V至3.6 V。 表13. 数字输入和输出1规格 参数 引脚电源 阻抗 下拉 上拉 内部上拉/下拉使能泄漏2 数字I/O漏电流 输入电容 输入电压 低电平(VINL) 高电平(VINH) 输出电压 低电平(VOL) VOL高电平驱动 高电平(VOH) 3 VOH高电平驱动 最小值 2.5 典型值 3 20 15 200 .01 10 最大值 3.6 1 单位 V 测试条件/注释 kΩ kΩ µA µA pF ISINK < 10 µA ISOURCE < 10 µA 0.3 × 引脚电源 V V 0.4 V V V V 0.7 × 引脚电源 0.4 引脚电源 − 0.4 2.4 ISINK = 1.0 mA ISINK = 1.6 mA ISOURCE = 1.0 mA ISOURCE = 1.6 mA 包括GPIO、调试、SPI、I C、PDI、LCD、I S和蜂鸣器。 带上拉电阻的凸点/引脚详情见表35。 3 2 I C不输出高电压；它使用外部上拉电阻。 1 2 2 2 数字输入/输出：功能型 功能引脚电源电压范围为1.65 V至2.5 V。 表14. 数字输入/输出：功能规格 参数 引脚电源 输入电压 最小值 1.65 最大值 2.5 单位 V 测试条件/注释 低电平(VINL) 0.3 × 引脚电源 V 高电平(VINH) 输出电压 0.7 × 引脚电源 V 0.45 V ISINK = 1.0 mA 引脚电源 − 0.5 V ISOURCE = 1.0 mA 低电平(VOL) 高电平(VOH) 1 典型值 1 I C不输出高电压；它使用外部上拉电阻。 2 Rev. A | Page 8 of 40 ADuCM350 通用串行总线调节器规格 表15. 通用串行总线调节器规格 参数 串行总线调节器 输入电压范围 调节输出电压 压差 调整率 线路 负载 上电时间 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 3.6 3.2 5.25 3.4 440 V V mV 连续电流：40 mA 0.0043 0.0093 37 %/V %/mA µs 4.5 V至5.5 V 5 V时，220 nF陶瓷去耦电容 通用串行总线直流规格 表16. 通用串行总线直流规格 参数 接收器 单端输入电压(驱动) 高电平 低电平 差分接收器输入 共模 灵敏度 发射器 输出电压 低电平(VOL) 最小值 典型值 最大值 2.0 0.8 高电平(VOH) 2.5 0 0.3 V 2.8 3.6 V 44 Ω Ω kΩ kΩ kΩ 1.425 0.9 14.25 40 1.5 15 3.095 1.575 24.8 测试条件/注释 V V 0.8 0.2 28 驱动器输出阻抗 串联电阻 上拉电阻(D+ 高电平) 上拉电阻(D+ 低电平) 下拉电阻 单位 V V V(USB DP) − V(USB DM) 上拉电阻置位USB引脚，USB DP，RPU至 AVDD 下拉电阻置位USB DP和USB DM(15 kΩ 至GND) RDRIVER + RSERIES 终端电压 = USB调节器电压 终端电压 = USB调节器电压 通用串行总线交流规格 符合USB 2.0兼容性电气测试标准。 表17. 通用串行总线交流规格 参数 全速驱动器时序 采样速率 输出时间 上升 下降 上升和下降匹配 输出电压交越 全速抖动 驱动器抖动已生成 负载电容 最小值 典型值 11.988 12 最大值 单位 测试条件/注释 CLOAD = 50 pF MHz 4 4 90 1.3 20 20 111.1 2.0 ns ns % V −2 −1 +2 +1 50 ns ns pF Rev. A | Page 9 of 40 VOH − VOL(10%至90%)，CLOAD = 50 pF VOH − VOL(10%至90%)，CLOAD = 50 pF 不包括空闲状态的转换 不包括空闲状态的转换 CLOAD = 50 pF 下一转换 成对转换 测试压摆率 ADuCM350 LCD、电荷泵 表18. LCD、电荷泵规格 参数 电容 VLCDVDD和VLCD_GND之间的 储能电容 飞跨电容 VLCD 开关电压 VLCD FLY1 VLCD FLY2 VLCD电荷泵开关频率 相对VCCM_ANA和VCCM_DIG的 最小VLCD VLCDVDD VLCDVDD电压范围 VLCDVDD引脚泄漏 最小值 典型值 最大值 单位 0.47 1 µF 2.2 4.7 nF VLCD FLY1和VLCD FLY2之间 −0.7 0 VLCD + 0.2 VCCM V V kHz V 飞跨电容顶端 飞跨电容底端 32 2.1 2.4 VLCDVDD启动时间 VLCDVDD电压调整率 V_LCD_xx电压范围 V_LCD_13电压范围 V_LCD_23电压范围 COMx引脚 段和COMx引脚上的直流电压 引脚输出阻抗 段 一般 测试条件/注释 3 0.2 5 3.65 V nA nA ms 0.32 % VLCD ÷ 3 − 10 2/3 VLCD − 13 VLCD ÷ 3 + 10 2/3 VLCD + 13 mV mV 50 mV 2000 130 若在62.5 ms后小于2.1 V，则表示故障条件 5位可编程，步进为40 mV 至VCCM 至GND VLCDVDD = 0 V至3.6 V，电阻 = 1 µF， 飞跨电容 = 2.2 nF(最小值)和4.7 nF(最大值) Ω Ω 系统时钟/定时器 下表记录了ADuCM350的系统时钟规格。 平台外部晶振 表19. 平台外部晶振规格 参数 低频 CEXT1 = CEXT2 频率 高频 CEXT1 = CEXT2 频率 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 12 15 32,768 18 pF Hz 外部电容，C1 = C2(对称负载) 10 12 8或16 15 pF MHz 外部电容 Rev. A | Page 10 of 40 ADuCM350 片内RC振荡器 表20. 片内RC振荡器规格 参数 高频RC振荡器 频率 精度 启动时间 低频RC振荡器 频率 精度 启动时间 最小值 典型值 最大值 单位 +5 MHz % µs +20 Hz % µs 最大值 单位 测试条件/注释 32 2500 92 MHz MHz ppm ps 32 MHz时，外部XTAL 60 2500 68 MHz MHz ppm ps 最大值 单位 测试条件/注释 0.03 8191 ms sec 32,768 Hz时钟，预分频 = 1 32,768 Hz时钟，预分频 = 4096 62.5 136 ns 年 16 MHz时钟，预分频 = 1 32,768 Hz时钟，预分频 = 32,768 62.5 65,535 ns sec MHz 16 MHz时钟，预分频 = 1 32,768 Hz时钟，预分频 = 32,768 16 −5 35 32,768 −20 980 测试条件/注释 PLLs 表21. PLL规格 参数 系统PLL 输入频率 输出频率 频率误差 RMS抖动 USB PLL 输入频率 输出频率 频率误差 周期抖动 最小值 典型值 8 16 16 8 16 16 16 MHz输入 60 MHz时，外部XTAL 看门狗、唤醒和通用定时器 表22. 看门狗、唤醒和通用定时器规格 参数1 看门狗定时器 超时时间 最短 最长 唤醒定时器 超时时间 最短 最长 通用定时器 × 3 超时时间 最短 最长 定时器输出PWM频率 1 最小值 1 典型值 16 通过设计保证。 Rev. A | Page 11 of 40 ADuCM350 电源管理规格 下表涵盖ADuCM350的电源管理部分规格。 电源 表23. 电源规格 参数 电源 VCCM_ANA/VCCM_DIG VCCM_ANA/VCCM_DIG VBACK VBUS VDD_IO VLCDVDD 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 2 2.5 1.62 4.75 1.8 1.8 VCCM_x引脚连接CR2032电池，即ADuCM350的主电源 电池工作范围 超级电容引脚，备用模式电源 USB 5 V电源 部分数字I/O焊盘电源；详情参见表35中的I/O电源列 LCD I/O电源 5 3.6 3.6 3.6 5.25 3.6 3.6 V V V V V V 电源监控 表24. 电源监控规格 参数1 VCCM PSM 电压检测范围 迟滞 跳变点检测精度 VRTC PSM 电压检测范围 迟滞 跳变点检测精度 VBACK PSM 电压检测范围 迟滞 跳变点检测精度 1 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 1.7 ±10 3.2 ±100 迟滞 + 70 V mV mV 100 mV步长 1.55 ±25 1.7 ±100 迟滞 + 70 V mV mV 100 mV步长 1.7 3.2 ±100 迟滞 + 70 V mV mV 100 mV步长 有关这些参数的详情，参见UG-587硬件参考手册。 涓流充电器 表25. 涓流充电器规格 参数 电流 电荷电流 反向电流 电压 正向电压 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释 mA A 限制上电时纽扣电池的负载 1 120 mV 正向电流下降至零 0.48 40 Rev. A | Page 12 of 40 ADuCM350 时序特性 LCD段/一般时序规格 表26. LCD段/一般时序规格1, 2 FRAMESEL[3] 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 FRAMESEL[2] 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 FRAMESEL[1] 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 FRAMESEL[0] 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 静态多路复用器 fLCD (Hz) 帧速率(Hz) 256 128 204.8 102.4 170.7 85.3 146.3 73.1 128 64 113.8 56.9 102.4 51.2 93.1 46.5 85.3 42.7 78.8 39.4 73.1 36.6 68.3 34.1 64 32 60.2 30.1 56.9 28.4 53.9 26.9 fLCD (Hz) 1024 819.2 682.7 585.1 512 455.1 409.6 372.4 341.3 315.1 292.6 273.1 256 240.9 227.6 215.6 4×多路复用器 帧速率(Hz) 128 102.4 85.3 73.1 64 56.9 51.2 46.5 42.7 39.4 36.6 34.1 32 30.1 28.4 26.9 fLCD = fBCLK/(FRAMESEL + 4).详情参见UG-587硬件参考手册。 FRAMESEL[3]、FRAMESEL[2]、FRAMESEL[1]和FRAMESEL[0]表示LCD_COM寄存器中的位数。 I2C时序 根据I2C总线规范，每条I2C总线线路的容性负载(CB)最大值为400 pF；通过设计保证I2C时序，但未经生产测试。 表27. 快速模式下I2C时序(400 kHz) 参数 tL tH tSHD tDSU tDHD1 tRSU tPSU tBUF tR tF tSUP 1 说明 时钟低电平脉冲宽度 时钟高电平脉冲宽度 起始条件保持时间 数据建立时间 数据保持时间 重复起始建立时间 停止条件的建立时间 一个结束条件和起始条件之间的总线空闲时间 一个结束条件和起始条件之间的总线空闲时间 时钟和数据的下降时间 尖峰抑制脉宽 最小值 1300 600 600 100 0 600 600 1.3 20 + 0.1 Cb 20 + 0.1 Cb 0 最大值 300 300 50 单位 ns ns ns ns ns ns ns s ns ns ns 器件必须为SDA信号(相对于SCL信号的VINH最小值)内部提供至少300 ns保持时间，以便桥接SCL下降沿的未定义区域。 表28. 标准模式下I2C时序(100 kHz) 参数 tL tH tSHD tDSU tDHD1 tRSU 说明 时钟低电平脉冲宽度 时钟高电平脉冲宽度 起始条件保持时间 数据建立时间 数据保持时间 重复起始建立时间 最小值 4.7 4.0 4.7 250 0 4.0 Rev. A | Page 13 of 40 最大值 单位 s ns s ns s s ADuCM350 说明 停止条件的建立时间 一个结束条件和起始条件之间的总线空闲时间 时钟和数据的上升时间 时钟和数据的下降时间 参数 tPSU tBUF tR tF 1 300 器件必须为SDA信号(相对于SCL信号的VINH最小值)内部提供至少300 ns保持时间，以便桥接SCL下降沿的未定义区域。 tBUF tSUP tR SDA (I/O) MSB tDSU LSB tSHD P S tF tDHD 8 2 TO 7 tR tRSU tH 1 SCL (I) MSB tDSU tDHD tPSU ACK tL STOP START CONDITION CONDITION 9 tSUP 1 S(R) REPEATED START 图2. I 2C兼容接口时序 Rev. A | Page 14 of 40 tF 12073-002 1 单位 μs μs μs ns 最大值 说明 4.0 4.7 ADuCM350 I2S时序规格 通过设计保证I2S时序，但未经生产测试；时序规格在2.5 MHz标准I2S数据速率下指定；I2S总线工作频率高达25 MHz。 表29. I2S时序：主机发送器 参数 I2S主机发送时序 SCLK周期 最小时钟周期 时钟高电平周期 时钟低电平周期 延迟 数据保持时间 时钟上升时间 1 符号 最小值 典型值 最大值 单位 T TTR 360 360 400 440 ns ns tHC tLC tDTR tHTR tRC 160 160 60 ns ns ns ns ns 300 100 测试条件/备注1 TTR是发送器允许的最小时钟周期， T > TTR 最小值> 0.35 × T = 140 ns 最小值> 0.35 × T = 140 ns 最小值< 0.80 × T = 320 ns 最小值> 0 ns 最小值> 0.15 × TTR = 54 ns(仅从机 模式) T参考SCLK周期典型值；因此，本例中T = 400 ns。 表30. I2S时序：从机接收器 参数 I2S从机接收器时序 SCLK周期 时钟高电平周期 时钟低电平周期 数据建立时间 数据保持时间 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/备注1 T tHC tLC tSR tHTR 360 110 160 400 440 ns ns ns ns ns TTR = 360 ns 最小值< 0.35 × T = 126 ns 最小值< 0.35 × T = 126 ns 最小值< 0.20 × T = 72 ns 最小值< 0 ns 300 100 T参考SCLK周期典型值；因此，本例中T = 400 ns。 T tRC* tLC ≥0.35T SCLK tHC ≥0.35T VH = 2.0V tHTR ≥0 VL = 0.8V tDTR ≤0.8T SD/WS *tRC IS ONLY RELEVANT FOR TRANSMITTERS IN SLAVE MODE. NOTES 1. SD = SERIAL DATA, WS = WORD SELECT, WS = 0: CHANNEL 1 (LEFT), WS = 1: CHANNEL 2 (RIGHT). 图3. I 2S兼容接口发送器时序 Rev. A | Page 15 of 40 12073-003 1 符号 ADuCM350 T tLC ≥0.35T tHC ≥0.35T VH = 2.0V SCLK VL =0.8V tSR ≥0.2T tHTR ≥0 12073-004 SD AND WS NOTES 1. SD = SERIAL DATA, WS = WORD SELECT, WS = 0: CHANNEL 1 (LEFT), WS = 1: CHANNEL 2 (RIGHT). 图4. I 2S兼容接口接收器时序 SPI时序 SPIH可用于高数据速率外设。 表31. SPI主机模式时序1 参数 tSL tSH tDAV tDOSU tDSU tDHD tDF tDR tSR tSF 2 最小值 典型值 (SPIXDIV[5:0] + 1) × tUCLK (SPIXDIV[5:0] + 1) × tUCLK 0 最大值 12 12 12 12 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 (SPIDIV + 1) × tUCLK 58.7 16 单位 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 通过设计保证。 tUCLK = 62.5 ns。它对应于时钟分频器之前的最大内部时钟频率。 CS SCLK (POLARITY = 0) 1/2 SCLK CYCLE 3/4 SCLK CYCLE tCS tSFS tSH tSL tSR tSF SCLK (POLARITY = 1) tDAV tDF MOSI MISO MSB MSB IN tDR BIT 6 TO BIT 1 BIT 6 TO BIT 1 tDSU LSB LSB IN 12073-005 1 说明 SCLK低电平脉宽2 SCLK高电平脉宽2 SCLK边沿之后数据输出有效时间 SCLK边沿之前数据输出建立时间2 SCLK边沿之前数据输入建立时间 SCLK边沿之后数据输入保持时间 数据输出下降时间 数据输出上升时间 SCLK上升时间 SCLK下降时间 tDHD 图5. SPI主机模式时序(相位模式 = 1) Rev. A | Page 16 of 40 ADuCM350 1 SCLK CYCLE CS 1 SCLK CYCLE tCS tSFS SCLK (POLARITY = 0) tSH tSL tSR tSF SCLK (POLARITY = 1) tDAV tDOSU tDF MOSI tDR MSB MSB IN tDSU LSB BIT 6 TO BIT 1 LS B I N 12073-006 MISO BIT 6 TO BIT 1 tDHD 图6. SPI主机模式时序(相位模式 = 0) 表32. SPI从机模式时序 参数 tCS 说明 CS至SCLK边沿 tSL tSH tDAV tDSU tDHD tDF tDR tSR tSF tDOCS tSFS SCLK低电平脉宽1 SCLK高电平脉宽1 SCLK边沿之后数据输出有效时间 SCLK边沿之前数据输入建立时间 SCLK边沿之后数据输入保持时间 数据输出下降时间 数据输出上升时间 SCLK上升时间 SCLK下降时间 CS边沿之后数据输出有效 SCLK边沿之后CS高电平时间 典型值 最大值 单位 ns (SPIXDIV[5:0] + 1) × tUCLK (SPIDIV[5:0] + 1) × tUCLK 62.5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 49.1 20.2 10.1 12 12 12 12 35.5 35.5 35.5 35.5 25 0 tUCLK = 62.5 ns。它对应于时钟分频器之前的最大内部时钟频率。 CS tSFS tCS SCLK (POLARITY = 0) tSH tSL tSR tSF SCLK (POLARITY = 1) tDAV tDF MISO MSB MOSI MSB IN tDR BIT 6 TO BIT 1 BIT 6 TO BIT 1 LSB LSB IN tDSU 12073-007 1 最小值 38 tDHD 图7. SPI从机模式时序(相位模式 = 1) Rev. A | Page 17 of 40 ADuCM350 CS tCS tSFS SCLK (POLARITY = 0) tSH tSL tSF tSR SCLK (POLARITY = 1) tDAV tDF MISO MOSI MSB MSB IN tDSU tDR BIT 6 TO BIT 1 BIT 6 TO BIT 1 LSB LSB IN 12073-008 tDOCS tDHD 图8. SPI从机模式时序(相位模式 = 0) Rev. A | Page 18 of 40 ADuCM350 绝对最大额定值 除非另有说明，TA = 25°C。 注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永 久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任 何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推 断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作 会影响产品的可靠性。 表33. 参数 电源 VCCM_ANA, VCCM_DIG, VLCDVDD, VDD_IO, VBACK至AGND_x/DGNDx 去耦 DVDD, AVDD_RX/TX, VBIAS, VREF, VUSB 数字输入/输出 P0.x, P1.x, P2.x, P3.x, P4.x, BOOT, RESETX TRACEx 开关矩阵(RCAL 1、RCAL 2、AFE x) TIA (TIA_I, TIA_O) 模拟输入(AN_x) REF_EXCITE VLCD FLY1、VLCD FLY2 V_LCD_13、V_LCD_23 VBUS至DGND USB DM、USB DP至DGND HF_XTALx、LF_XTALx 模拟地至数字地 AGND CTOUCH、AGND_RX/TX、 AGND_REF至DGND、DGND1、DGND2、 DGND USB 额定值 −0.3 V至+3.6 V 热阻 −0.3 V至+2.0 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+1.98 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+5.25 V −0.3 V至+3.6 V −0.3 V至+1.98 V θJA针对最差条件，即假设利用4层JEDEC板，将器件焊接 在电路板上以实现表贴封装。 表34. 热阻 封装类型 CSP_BGA θJA 35 单位 °C/W ESD警告 −0.3 V至+0.3 V Rev. A | Page 19 of 40 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能 量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的 ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 ADuCM350 引脚配置和功能描述 2 3 4 5 6 7 A DNC P2.1/ COM1/ RESX P2.3/ COM3/ DCX 8 P2.5/S2/ ECLOCKWRX P1.0/S3/ D0/SCL P1.2/S5/ D2/DIN P1.4/S7/ D4 P1.6/S9/ D6 P1.8/S11/ D8 P1.10/ S13/D10 P1.12/ S15/D12 P1.14/ S17/D14 P2.10/S23 P2.9/S22 P2.15/S28 B V_LCD_23 P2.0/ COM0 P2.2/ COM2/ CSX P2.4/S1/ P1.1/S4/ RWX-RDX D1/DOUT P1.3/S6/ D3 P1.5/S8/ D5 P1.7/S10/ D7 P1.9/S12/ D9 P1.11/ S14/D11 P1.13/ S16/D13 P1.15/ S18/D15 P2.11/S24 P2.12/S25 P2.8/S21 C HF_XTAL2 V_LCD_13 P3.10/S31 P2.7/S20/ TOUTA D HF_XTAL1 VLCDVDD P2.13/S26 P2.6/ S19/TE E VUSB VLCD FLY1 P3.11/S32 P2.14/S27 F USB DM VLCD FLY2 DGND USB G USB DP VBUS H TMSSWDIO/ P0.8 J DGND2/ P3.8/S29 LCD_GND 9 10 11 12 13 14 15 P3.3/ SPI0_CS P3.0/ SPI0_SCLK P3.2/ SPI0_MOSI DGND1 P3.4/ I2CSCL/ SPI1_SCLK P3.1/ SPI0_MISO P3.6/UTX/ TOUTB/ SPI1_MOSI TCKSWCLK/ P0.9 VCCM_ DIG P3.5/ I2CSD/ SPI1_MISO DGND VDD_IO TDO-SWO/ P0.6/UTX TDI/P0.7/ URX P3.14/ LRCLK P3.7/URX/ TOUTC/ SPI1_CS P0.4/ CAPT_E P0.1/ CAPT_B K DVDD P0.11 P3.12/ BEEP/ BMCLK AGND_REF P0.3/ CAPT_D P0.0/ CAPT_A L P4.0/ I2CSCL P4.1/ I2CSD P0.5/ CAPT_F P0.2/ CAPT_C M VBACK P0.15/ SPIH_CS TRACE0 TRACECLK N LF_XTAL2 BOOT TRACE2 TRACE1 P LF_XTAL1 P0.13/ SPIH_MISO P0.14/ SPIH_MOSI VCCM_ ANA RCAL 1 AFE 2 AFE 4 AFE 6 AFE 8 VBIAS TIA_I AN_A AN_B AGND CTOUCH TRACE3 R P4.2/ TOUTB P0.10/ TOUTC P0.12/ SPIH_SCLK AVDD_RX/ AVDD_TX RCAL 2 AFE 1 AFE 3 AFE 5 AFE 7 VREF TIA_O REF_ EXCITE AN_C AN_D TRST P3.13/ BEEPX/ SDATA RESETX P3.9/S30 AGND_RX/ AGND_TX 12073-009 1 图9. 凸点位置(器件顶视图，凸点未按比例显示) 表35. 引脚功能描述 引脚编号 电源和接地 P4 引脚名称 I/O1 I/O电源2 GPIO上拉/ 下拉2 VCCM_ANA S VCCM_ANA 不适用 H6 VCCM_DIG S VCCM_DIG 不适用 G2 M1 H15 E1 R10 P10 VBUS VBACK VDD_IO VUSB VREF VBIAS S S S A A A VBUS VBACK VDD_IO VUSB 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 Rev. A | Page 20 of 40 说明 电池连接和模拟电路电源。将VCCM_ANA 连接至CR2032电池。VCCM_ANA为模拟电 路供电。此引脚内部连接VCCM_DIG。 电池连接和数字电路电源。将VCCM_DIG连 接至CR2032电池。VCCM_DIG为数字电路 供电。此引脚内部连接VCCM_ANA。 5 V USB电源电压。 RTC电源。将VBACK连接至超级电容。 VDD_IO电源。 USB 3.6 V调节电源。 1.8 V基准电压去耦电容引脚。 1.1 V偏置电压去耦电容引脚。 ADuCM350 引脚编号 K1 R4 引脚名称 DVDD AVDD_RX/AVDD_TX I/O1 A A I/O电源2 不适用 AVDD TX/RX GPIO上拉/ 下拉2 不适用 不适用 K9 K10 H14 G6 F7 F6 AFE引脚 P12 P13 R13 R14 P5 R5 R6 P6 R7 P7 R8 P8 R9 P9 P11 R11 R12 调试接口 J1 AGND_RX/AGND_TX AGND_REF DGND DGND1 DGND2/LCD_GND DGND USB G G G G G G 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 说明 1.8 V数字调节器去耦电容引脚。 用于接收器(Rx)/发送器(Tx)电路的1.8 V模拟 调节器去耦电容引脚。 Rx/Tx模拟地。 参考地。 数字地。 数字地。 数字地/LCD地。 USB地。将DGND USB连接到数字接地层。 AN_A AN_B AN_C AN_D RCAL 1 RCAL 2 AFE 1 AFE 2 AFE 3 AFE 4 AFE 5 AFE 6 AFE 7 AFE 8 TIA_I TIA_O REF_EXCITE A A A A A A A A A A A A A A A A A VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA VCCM_ANA 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 ADC多路复用器输入。 ADC多路复用器输入。 ADC多路复用器输入。 ADC多路复用器输入。 校准电阻的A端。将RCAL 1连接至开关矩阵。 校准电阻的B端。将RCAL 2连接至开关矩阵。 非专用AFE引脚1。 非专用AFE引脚1。 非专用AFE引脚3。 非专用AFE引脚4。 非专用AFE引脚5。 非专用AFE引脚6。 非专用AFE引脚7。 非专用AFE引脚8。 跨阻放大器输入。将IV电阻连接至此引脚。 跨阻放大器输出。将IV电阻连接至此引脚。 选通精密基准电压源。 TDO-SWO/P0.6/UTX I/O VCCM_DIG 上拉 J2 TDI/P0.7/URX I/O VCCM_DIG 上拉 H1 TMS-SWDIO/P0.8 I/O VCCM_DIG 上拉 H2 TCK-SWCLK/P0.9 I/O VCCM_DIG 下拉 R15 M15 M14 N15 N14 P15 TRST TRACECLK TRACE0 TRACE1 TRACE2 TRACE3 I O O O O O VCCM VCCM VCCM VCCM VCCM VCCM 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 JTAG串行数据输出或串行线跟踪输出/GPIO/ UART_TX。这是一个多功能引脚。 JTAG串行数据输入/GPIO/UART_RX。这是一个 多功能引脚。 JTAG测试模式选择或串行线数据/GPIO。这是 一个多功能引脚。 JTAG测试时钟或串行线时钟/GPIO。这是一个 多功能引脚。 跟踪复位。 跟踪时钟。 跟踪数据0。 跟踪数据1。 跟踪数据2。 跟踪数据3。 Rev. A | Page 21 of 40 ADuCM350 引脚名称 I/O1 I/O电源2 GPIO上拉/ 下拉2 P0.12/SPIH_SCLK P0.13/SPIH_MISO P0.14/SPIH_MOSI P0.15/SPIH_CS I/O I/O I/O I/O VCCM_DIG VCCM_DIG VCCM_DIG VCCM_DIG 上拉 上拉 上拉 上拉 GPIO/串行端口H时钟。这是双功能引脚。 GPIO/串行端口H MISO。这是双功能引脚。 GPIO/串行端口H MOSI。这是双功能引脚。 GPIO/串行端口H片选(低电平有效)。这是 双功能引脚。 其他串行端口 F14 P3.0/SPI0_SCLK G14 P3.1/SPI0_MISO F15 P3.2/SPI0_MOSI F10 P3.3/SPI0_CS I/O I/O I/O I/O VDD_IO VDD_IO VDD_IO VDD_IO 上拉 上拉 上拉 上拉 G10 P3.4/I2CSCL/SPI1_SCLK I/O VDD_IO 上拉 H10 P3.5/I2CSD/SPI1_MISO I/O VDD_IO 上拉 G15 P3.6/UTX/TOUTB/SPI1_MOSI I/O VDD_IO 上拉 J10 P3.7/URX/TOUTC/SPI1_CS I/O VDD_IO 上拉 GPIO/SPI 0 SCLK。这是双功能引脚。 GPIO/SPI 0 MISO。这是双功能引脚。 GPIO/SPI 0 MOSI。这是双功能引脚。 GPIO/SPI 0片选(低电平有效)。这是双功能 引脚。 GPIO(外部中断7)/I2C时钟/SPI 1 SCLK。这是 一个多功能引脚。 GPIO/I2C数据/SPI 1 MISO。这是一个多功能 引脚。 GPIO/UART Tx/定时器B输出/SPI 1 MOSI。这是 一个多功能引脚。 GPIO/UART Rx/定时器C输出/SPI 1片选(低电平 有效)。这是一个多功能引脚。 I/O I/O VCCM_DIG VCCM_DIG 不适用 不适用 USB数据(−)。 USB数据(−)。 A VCCM_DIG 上拉 引脚编号 SPI H R3 P2 P3 M2 USB F1 USB DM G1 USB DP CapTouch接口 K15 P0.0/CAPT_A 说明 J15 P0.1/CAPT_B A VCCM_DIG 上拉 L15 P0.2/CAPT_C A VCCM_DIG 上拉 K14 P0.3/CAPT_D A VCCM_DIG 上拉 J14 P0.4/CAPT_E A VCCM_DIG 上拉 L14 P0.5/CAPT_F A VCCM_DIG 上拉 P14 系统时钟 P1 N1 D1 C1 显示器 E2 F2 D2 C2 B1 AGND CTOUCH G 不适用 不适用 GPIO(外部中断1)/CapTouch A。 这是双功能引脚。 GPIO(外部中断2)/CapTouch B。 这是双功能引脚。 GPIO(外部中断3)/CapTouch C。 这是双功能引脚。 GPIO(外部中断4)/CapTouch D。 这是双功能引脚。 GPIO(外部中断5)/CapTouch E。 这是双功能引脚。 GPIO(外部中断6)/CapTouch F。 这是双功能引脚。 电容数字转换器交流屏蔽。 LF_XTAL1 LF_XTAL2 HF_XTAL1 HF_XTAL2 A A A A RTC_VBACK RTC_VBACK DVDD DVDD 不适用 不适用 不适用 不适用 32 kHz XTAL引脚。 32 kHz XTAL引脚。 16 MHz XTAL引脚。 16 MHz XTAL引脚。 VLCD FLY1 VLCD FLY2 VLCDVDD V_LCD_13 V_LCD_23 A A S A A VLCD VDD VLCD VDD 不适用 VLCD VDD VLCD VDD 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 LCD飞跨电容顶板。 LCD飞跨电容底板。 满量程LCD电压输出或VLCD电源。 三分之一(1/3) LCD电压。保持该引脚不连接。 三分之二(2/3) LCD电压。保持该引脚不连接。 Rev. A | Page 22 of 40 ADuCM350 引脚编号 B2 引脚名称 P2.0/COM0 I/O1 I/O I/O电源2 VLCD VDD GPIO上拉/ 下拉2 上拉 A2 P2.1/COM1/RESX I/O VLCD VDD 上拉 B3 A3 P2.2/COM2/CSX P2.3/COM3/DCX I/O I/O VLCD VDD VLCD VDD 上拉 上拉 B4 P2.4/S1/RWX-RDX I/O VLCD VDD 上拉 A4 P2.5/S2/ECLOCK-WRX I/O VLCD VDD 上拉 A5 P1.0/S3/D0/SCL I/O VLCD VDD 上拉 B5 P1.1/S4/D1/DOUT I/O VLCD VDD 上拉 A6 P1.2/S5/D2/DIN I/O VLCD VDD 上拉 B6 A7 B7 A8 B8 P1.3/S6/D3 P1.4/S7/D4 P1.5/S8/D5 P1.6/S9/D6 P1.7/S10/D7 I/O I/O I/O I/O I/O VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 A9 B9 A10 P1.8/S11/D8 P1.9/S12/D9 P1.10/S13/D10 I/O I/O I/O VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD 上拉 上拉 上拉 B10 P1.11/S14/D11 I/O VLCD VDD 上拉 A11 P1.12/S15/D12 I/O VLCD VDD 上拉 B11 P1.13/S16/D13 I/O VLCD VDD 上拉 A12 P1.14/S17/D14 I/O VLCD VDD 上拉 B12 P1.15/S18/D15 I/O VLCD VDD 上拉 D15 C15 P2.6/S19/TE P2.7/S20/TOUTA I/O I/O VLCD VDD VLCD VDD 上拉 上拉 B15 A14 A13 B13 B14 D14 E15 A15 F8 F9 C14 E14 P2.8/S21 P2.9/S22 P2.10/S23 P2.11/S24 P2.12/S25 P2.13/S26 P2.14/S27 P2.15/S28 P3.8/S29 P3.9/S30 P3.10/S31 P3.11/S32 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD VLCD VDD 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 上拉 Rev. A | Page 23 of 40 说明 GPIO/LCD背板公共输出0 (COM 0)。这是双 功能引脚。 GPIO/COM 1/并行显示接口(PDI)复位。这是 一个多功能引脚。 GPIO/COM 2/PDI片选。这是一个多功能引脚。 GPIO/COM 3/PDI数据选择。这是一个多功能 引脚。 GPIO/段驱动器1 (SEG 1)/PDI R/WX或RDX。 这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 2/PDI E时钟输出(Motorola总线模 式)或PD写选择(Intel®总线模式)。这是一个 多功能引脚。 GPIO/SEG 3/PDI D0/PDI串行端口时钟。 这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 4/PDI D1/PDI串行端口数据输出。 这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 5/PDI D2/PDI串行端口数据输入。 这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 6/PDI D3。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 7/PDI D4。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 8/PDI D5。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 9/PDI D6。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 10/PDI D7/系统时钟输出。 这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 11/PDI D8。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 12/ PDI D9。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 13/PDI D10。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 14/PDI D11。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 15/PDI D12。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 16/PDI D13。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 17/PDI D14。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 18/PDI D15。这是一个多功能 引脚。 GPIO/SEG 19/TE。这是一个多功能引脚。 GPIO/SEG 20/定时器A输出。这是多功能 引脚。 GPIO/SEG 21。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 22。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 23。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 24。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 25。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 26。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 27。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 28。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 29。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 30。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 31。这是双功能引脚。 GPIO/SEG 32。这是双功能引脚。 ADuCM350 引脚编号 引脚名称 其他数字输入/输出 K8 RESETX L1 P4.0/I2CSCL I/O1 I/O电源2 GPIO上拉/ 下拉2 I I/O VCCM_DIG VCCM_DIG 上拉 上拉 L2 R1 R2 P4.1/I2CSD P4.2/TOUTB P0.10/TOUTC I/O I/O I/O VCCM_DIG VCCM_DIG VCCM_DIG 上拉 上拉 上拉 K2 N2 P0.11 BOOT I/O I VCCM_DIG VCCM_DIG 上拉 下拉 A1 音频 K6 DNC 不适用 不适用 P3.12/BEEP/BMCLK I/O VCCM_DIG 下拉 K7 P3.13/BEEPX/SDATA I/O VCCM_DIG 下拉 J6 P3.14/LRCLK I/O VCCM_DIG 下拉 1 2 S表示电源，A表示模拟输入，I表示数字输入，O表示数字输出，I/O表示数字输入/输出，G表示地。 N/A表示不适用。 Rev. A | Page 24 of 40 说明 复位引脚(低电平有效)。 GPIO(外部中断0)/I2C时钟。这是双功能 引脚。 GPIO/I2C数据。这是双功能引脚。 GPIO/定时器B输出。这是双功能引脚。 GPIO(外部中断8)/定时器C输出。这是 双功能引脚。 GPIO(外部时钟输入引脚)。 如果此引脚在复位期间，以及在复位之后 的短时间内保持高电平，则器件进入串行 下载模式。它在任意复位事件之后以及引 脚为低电平时执行用户代码。 不连接。此引脚悬空。 GPIO/蜂鸣器输出(+)/I2S位时钟。这是一个 多功能引脚。 GPIO/蜂鸣器输出(-)/I2S串行数据输出。这是 一个多功能引脚。 GPIO/I2S帧时钟。这是双功能引脚。 ADuCM350 典型性能参数 1.8010 1.8010 1.8009 1.8005 1.8008 1.8000 VREF VOLTAGE (V) ALDO VOLTAGE (V) 10mA LOAD 1.7995 1.7990 VCCM = 3.6V 1.8007 1.8006 VCCM = 2.5V 1.8005 1.8004 1.8003 1.8002 1.7985 3.00 3.25 3.50 VCCM (V) 1.8000 –0.0003 12073-010 2.75 –0.0002 –0.0001 0 LOAD CURRENT (A) 图10. ALDO电压调整率 12073-013 1.8001 1.7980 2.50 图13. VREF负载调整率 1.810 1.804 1.802 REF_EXCITE VOLTAGE (V) ALDO VOLTAGE (V) 1.805 1.800 1.795 1.800 1.798 1.796 –0.008 –0.006 –0.004 –0.002 0 ALDO CURRENT (A) 1.792 –0.0003 12073-011 1.790 –0.010 –0.0002 –0.0001 0 REF_EXCITE LOAD CURRENT (A) 12073-014 1.794 图14. REF_EXCITE负载调整率 图11. ALDO负载调整率 1.80100 1.10004 1.80095 1.10002 1.80090 300µA LOAD ON VREF 1.10000 VBIAS (V) 1.80080 1.80075 1.80070 1.80065 1.09998 1.09996 1.09994 1.80060 1.80050 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 VCCM (V) 3.5 图12. VREF电压调整率 1.09990 2.5 2.7 2.9 3.1 VCCM (V) 图15. VBIAS电压调整率 Rev. A | Page 25 of 40 3.3 3.5 12073-015 1.09992 1.80055 12073-012 VREF (V) 1.80085 1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 TIA_O DNL (LSB) 0.2 0 –0.2 0.2 0 –0.2 –0.6 VCCM VCCM = 3.6V VCCM = 3.0V VCCM = 2.4V –1.0 10200 15200 20200 25200 30200 35200 40200 45200 50200 CODE –1.0 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 CODE 图16. ADC TIA_O INL(16位)与代码的关系(±150 μA) 0.8 1.0 VCCM VCCM 0.8 VCCM = 3.6V VCCM = 3.0V VCCM = 2.4V VCCM = 3.6V VCCM = 3.0V VCCM = 2.4V 0.6 0.4 AN _A INL (LSB) 0.4 0.2 0 –0.2 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.4 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –1.0 10200 15200 20200 25200 30200 35200 40200 45200 50200 –1.0 17500 CODE 12073-017 TIA_O DNL (LSB) 0.6 图19. ADC TIA_O DNL(16位)与代码的关系(温度) VCCM = 3.0 V 0.6 0.4 0.4 AN _A DNL ( LSB ) 0.6 0.2 0 –0.2 –0.4 42500 VCCM = 3.6V VCCM = 3.0V VCCM = 2.4V 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –1.0 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 –1.0 17500 CODE 37500 VCCM 0.8 12073-018 TIA_O INL (LSB) 0.8 32500 图20. ADC AN_A INL(16位)与代码的关系 1.0 50°C 25°C 0°C 27500 CODE 图17. ADC ADC TIA_O DNL(16位)与代码的关系 1.0 22500 12073-020 1.0 12073-019 –0.8 12073-016 –0.8 VCCM = 3.0 V –0.4 –0.4 –0.6 50°C 25°C 0°C 22500 27500 32500 37500 42500 CODE 图21. ADC AN_A DNL(16位)与代码的关系 图18. ADC ADC TIA_O INL(16位)与代码的关系(温度) Rev. A | Page 26 of 40 12073-021 TIA_O INL (LSB) ADuCM350 ADuCM350 1.0 2.5V 3.0V 3.6V 0.8 0.6 0.4 0.4 DAC INL (LSB) 0.6 0.2 0 0.2 0 –0.4 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –1.0 17510 22510 27510 32510 37510 42510 47510 –1.0 CODE 0 500 2000 CODE 2.5V 3.0V 3.6V 0.8 0.6 0.4 0.4 DAC DNL (LSB) 0.6 0.2 0 –0.2 2500 3000 3500 4000 MEASURED ACROSS RCAL ATTEN OFF COMP OFF DAC CODE 0x200 TO 0xE00 0.2 0 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –1.0 17510 22510 27510 32510 37510 42510 47510 CODE –1.0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 12073-026 –0.4 100k 12073-027 –0.2 –0.4 12073-023 AN _A DNL (LSB) 0.8 1.0 VCCM = 3.0V 50°C 25°C 0°C 1500 图25. DAC INL(12位)与代码的关系 图22. ADC AN_A INL(16位)与代码的关系(温度) 1.0 1000 12073-025 –0.4 CODE 图23. ADC AN_A DNL(16位)与代码的关系(温度) 图26. DAC DNL(12位)与代码的关系 100 DAC CODE = 0x800 (MIDSCALE) VCCM = 3.3V MEASURED AT RCAL 0 –3 10 (µV/√Hz) –6 –9 DAC_ATTEN_EN = 0 1 –12 DAC_ATTEN_EN = 1 0.1 –15 –18 1k 3.6V 3.0V 2.4V 10k FREQUENCY (Hz) 100k 0.01 12073-024 AMPLITUDE (dB) MEASURED ACROSS RCAL ATTEN OFF COMP OFF DAC CODE 0x200 TO 0xE00 –0.2 –0.2 12073-022 AN _A INL (LSB) 0.8 1.0 VCCM = 3.0V 50°C 25°C 0°C 1 10 100 1k FREQUENCY (Hz) 图27. 噪声频谱密度 图24. 接收通道抗混叠滤波器滚降 Rev. A | Page 27 of 40 10k ADuCM350 1.6 500 0x400 TO 0xC00 400 NUMBER OF UNITS VOLTAGE AT RCAL (V) 1.4 1.2 1.0 0.8 0xC00 TO 0x400 1000 MEASUREMENTS ON 1 ADuCM350 DEVICE Z = 127Ω + 56nF SINE AMPLITUDE = 9mV rms DAC_ATTEN_EN = 1 RTIA = 7.5kΩ 450 350 300 250 200 150 100 0.6 –5 0 5 10 15 20 25 0 181.5 12073-028 –10 30 TIME (µs) 182.2 图28. RCAL处的DAC建立时间 500 1000 ADuCM350 DEVICES MEASURED 50 40 30 20 350 300 250 200 150 100 10 50 191.04 191.32 191.13 191.23 IMPEDANCE MAGNITUDE (Ω) 191.42 0 12073-029 0 190.94 40.08 40.28 1000 ADuCM350 DEVICES MEASURED 80 40.68 40.88 41.08 图32. 阻抗测量相位精度 18000 Z = 127Ω + 56nF SINE AMPLITUDE = 9mV rms DAC_ATTEN_EN = 1 RTIA = 7.5kΩ 4.662pF_G1 6.993pF_G1 9.324pF_G1 2.331pF_G2 4.662pF_G2 6.993pF_G2 9.324pF_G2 2.331pF_G4 4.662pF_G4 6.993pF_G4 9.324pF_G4 16000 14000 70 12000 CDC CODES 60 50 40 10000 8000 6000 30 20 4000 10 2000 –48.63 –48.59 –48.55 –48.52 IMPEDANCE PHASE (°) –48.48 0 12073-030 0 –48.66 40.48 IMPEDANCE PHASE (°) 图29. 阻抗测量幅度精度 NUMBER OF UNITS Z = 127Ω + 56nF SINE AMPLITUDE = 9mV rms DAC_ATTEN_EN = 1 RTIA = 7.5kΩ 400 MUMBER OF UNITS NUMBER OF UNITS 1000 MEASUREMENTS ON 1 ADuCM350 DEVICE 450 60 90 185.2 图31. 阻抗测量幅度精度 70 100 184.4 12073-031 80 Z = 127Ω + 56nF SINE AMPLITUDE = 9mV rms DAC_ATTEN_EN = 1 RTIA = 7.5kΩ 183.7 CAPDAC COMPENSATED AT 50pF AUTOZERO = 2µs HOLD TIME = 2µs PH13 = 2µs PH23 = 4µs 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 INPUT CAPACITANCE (pF) 图33. CapTouch线性度 图30. 阻抗测量相位精度 Rev. A | Page 28 of 40 55 60 65 70 12073-033 90 183.0 IMPEDANCE MAGNITUDE (Ω) 12073-032 50 0.4 –15 ADuCM350 20 3.5 1kHz TONE 0 3.0 –20 –40 –60 VOH (V) AMPLITUDE (dB) GPIO P1.1 HIGH DRIVE 2.5 –80 –100 –120 GPIO P1.1 LOW DRIVE 2.0 1.5 1.0 –140 0 10 20 30 40 50 60 70 80 FREQUENCY (kHz) 12073-034 –180 0.7 0.6 0.4 GPIO P1.1 LOW DRIVE 0.3 0.2 GPIO P1.1 HIGH DRIVE 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 IOL (A) 0.006 0.007 12073-035 VOL (V) 0.5 0 IOH (A) 图36. GPIO VOH 与IOH 的关系 图34. CapTouch SNR 0.1 0 –0.016 –0.014 –0.012 –0.010 –0.008 –0.006 –0.004 –0.002 图35. GPIO VOL 与IOL 的关系 Rev. A | Page 29 of 40 0 0.002 12073-036 0.5 –160 ADuCM350 模拟前端 SWITCH MATRIX RCAL 1 RCAL RCAL 2 AFE 8 EXCITATION ATTEN AMPLIFIER 1 OR 40 LP RCF 50kHz 12-BIT DAC D SINE GENERATION TRAPEZOID GENERATION AFE 5 AFE 4 N AFE 3 AFE 2 AFE 1 VBIAS ADC MUX TEMP SENS T TIA_I TIA_O RTIA AN_A AN_B AN_C AN_D VCCM DVDD AVDD GAIN 1 OR 1.5 AAF 55kHz HANN WINDOW VREFADC 16-BIT ADC GAIN AND OFFSET CAL SINC2HF DFT N = 2048 (12.8ms) RE IM 50Hz/60Hz REJECTION 178 SINC2LF 160kSPS 900SPS 900SPS 12073-037 Y GAIN AND OFFSET CAL 326.53kSPS P DIFFERENTIAL INPUTS RZ AFE 6 SINGLED ENDED INPUTS EXAMPLE CONFIGURATION AFE 7 X DAC CODE (ARBITRARY) VREFDAC 图37. AFE系统框图 有关ADuCM350的详情，请参考UG-587硬件参考手册。 ADuCM350是一款高精度、可配置AFE，集成低功耗且外 设丰富的微控制器子系统。 激励级 激励级/发送级由带有激励缓冲器的12位DAC以及通过反馈 路径连接DAC的仪表放大器组成，可强制测量阻抗上的精 确电压，从而去除测量系统中的寄生现象。 所有测量数据均参考精密外部电阻，该电阻用于内部校准 环路，确保未知阻抗上不会出现直流偏置。 可测量各种阻抗，具体取决于应用。用户可以优化校准电 阻(RCAL)、激励波形的交流幅度以及电流转电压(IV)电 阻，以便针对应用要求进行系统定制。阻抗测量范围为 80 Hz至大约75 kHz。 开关矩阵集成34个用户可选开关，具有完全可配置能力。 激励缓冲器输出和跨阻输入端的载流开关均针对电流负载 进行优化调节。开关矩阵允许器件测量并存储失调和增益 结果。ADuCM350可自校准Rx失调和增益、Tx失调和增 益，以及开关泄漏。这样便能降低全面的工厂校准流程要 求，并去除测量结果中温度和老化引起的误差。 Rev. A | Page 30 of 40 ADuCM350 D2 D3 D4 EXCITATION AMPLIFIER D5 D6 EXCITATION D D7 D8 DR1 RCAL 1 RCAL 2 PL PR1 P2 P3 P4 P5 P P6 P7 P8 N1 N2 N3 N4 N N5 N6 N7 NR2 NL T1 T2 VBIAS TIA T3 T4 6 T5 T TIA_O RTIA T7 AFE 1 IVS TIA_I T6 TR2 AFE 2 AFE 3 AFE 4 AFE 5 AFE 6 12073-038 AFE 7 AFE 8 图38. 开关矩阵 Rev. A | Page 31 of 40 ADuCM350 测量级 该AFE集成一个多路复用输入、160 kSPS、16位ADC，该ADC 具有四条专用的电压测量通道以及多达八条多路复用电流 测量通道，采用片内跨阻放大器。多路复用通道在数据转 换之前便进行滤波以及差分缓冲处理。 DFT引擎执行2048点单频离散傅里叶变换。它获取16位 ADC输出，并将其转换为带有实部和虚部的复阻抗。由于 ADC采样速率为160 kSPS，因此允许的信号能量带宽为 79.5 Hz，具有出色的抗干扰特性。 100 可通过三种方法查询ADC数据。 50 MAGNITUDE (dB) • 采用160 kSPS的原始数据。 • 900 SPS时的50 Hz/60 Hz滤波器输出端。 • 采用离散傅里叶变换(DFT)引擎。 电源线滤波器针对快速建立优化，建立时间仅36.6 ms。无 需额外滤波，用户便可进一步对900 SPS数据速率进行抽取。 NOTCHES ARCHITECTED AT 50Hz AND 60Hz TO REJECT POWER LINE INTERFERENCE –20 –40 –50 –100 –150 –200 –60 0 0.5 –80 0 100 200 300 400 500 600 FREQUENCY (Hz) 700 800 900 3500 4000 1.5 2.0 FREQUENCY (Hz) 2.5 3.0 3.5 图40. 频率响应，20 kHz时的2048点DFT 0 –20 –40 –60 –80 –100 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 FREQUENCY (Hz) 12073-040 图39. 电源线抑制建模 TEMPERATURE SENSOR + + – TIA_I RTIA TIA_O AN_A AN_B AN_C AN_D AVDD/2 DVDD/2 VCCM VBIAS CTIA PRECISION REFERENCE + – + – – + – VREF = 1.8V – ADC – + + VREF 12073-039 VBIAS ANTIALIAS FILTERING MAGNITUDE (dB) –100 1.0 图41. Rx级 Rev. A | Page 32 of 40 12073-041 MAGNITUDE (dB) 0 0 ADuCM350 AFE控制 AFE DATA FIFO (TO M3) WAVEFORM GENERATOR DFT 50Hz/60Hz FILTER MMR SYSTEM BUS ANALOG BLOCKS DSP ACCELERATORS ARM CORTEX-M3 INTERRUPT GENERATION COMMAND FIFO 12073-042 SEQUENCER 图42. AFE控制 序列器处理低级AFE操作，允许AFE独立执行其功能。它 以与内核异步的方式执行周期精确AFE测量。 传感器输入配置极为灵活，并采用多种技术确保外部传感 器无假接触事件(即环境变化不会导致对接触事件的寄存操 作 )。 为 了 最 大 程 度 降 低 系 统 拾 取 噪 声 ， ADuCM350 CapTouch内核集成多种算法，比如中值和均值滤波测量， 以及可配置激励频率和占空比。子系统包括自定时器和接 触-释放例程，以便优化功耗并减轻ARM Cortex-M3的计算 负担。 序列器允许用户通过波形发生器模块创建参数化的波形。 波形可以是梯形的，也可以是正弦的。使用AFE序列器和 DMADMA传输可以产生任意波形。 CAPACITIVE TOUCH BU_ONOFF BU_LEFT BU_RIGHT BU_UP BU_DOWN BU_ENTER SINE GENERATION TRAPEZOID GENERATION PCB DAC AGND_TX CapTouch 图44. CapTouch外部接口 12073-043 DAC CODE (DC) 图43. 波形产生 CAPTOUCH特性 ADuCM350集成电容触摸子系统，在自电容模式下最多能 与六条电容触摸通道实现接口，另外还集成高性能电容检 测电路，无需外部元器件。 Rev. A | Page 33 of 40 12073-044 可使用ARM Cortex-M3并通过MMR控制AFE。使用MMR 寄存器，可以完全控制并观察AFE中的所有模块。通过 AHB总线访问MMR，或者通过可编程序列器间接访问 MMR。有两条专用DMA通道，减轻ARM Cortex-M3管理数 据并控制FIFO的负担。 ADuCM350 微型子系统 存储器 在节能模式下，GPIO引脚保持其状态；它们在复位时是三 态的，防止总线刺激。GPIO需注意以下几点： ADuCM350提供下列存储器： • • • • • 384 kB Flash。 16 kB Flash配置为EEPROM仿真。 2 kB用户信息。 32 kB SRAM。 2 kB USB端点专用SRAM。 • 通过LCD段公共引脚实现32个引脚的多路复用 • 通过CapTouch实现6个引脚的多路复用 • 专用VDDIO提供9个引脚，便于外设接口 定时器 通用定时器 Flash ADuCM350集成384 kB嵌入式Flash存储器，可通过Flash控制 器访问。Flash控制器作为从机器件与总线矩阵相连，以实 现内核和DMA访问，而32位AHB用于MMR访问。 Flash控制器支持384 kB用户空间和2 kB信息空间。只能通 过AHB读取和写入Flash。384 kB Flash存储器由一个256 kB Flash阵列和一个128 kB Flash阵列组成。256 kB Flash存储器 阵列和128 kB Flash阵列分别由两个独立的Flash控制器控 制，具有独立的寄存器控制能力。 就Flash完整性而言，器件支持： • • • • • 复位时自动检查信息空间的签名 用于应用码的用户签名 每次访问执行奇偶校验 20,000次周期耐久性(20 ms擦除，20 μs编程) 室温下数据保存期限为100年 ADuCM350集成三个相同的通用定时器，每个定时器都具 有16位递增/递减计数器。递增/递减计数器可采用四个用 户可选时钟源之一提供时钟信息。可通过16/256/32,768预 分频器对选定的时钟源进行向下分频处理。 看门狗定时器(WDT) 看门狗定时器是16位递减定时器，带可编程预分频器。可 选择预分频器的时钟源，分频系数为1/16/256/4096。看门 狗定时器采用32 kHz晶振(LFXTAL)或32 kHz片内振荡器 (LFOSC)作为时钟源。看门狗定时器(WDT)用于从非法软 件状态恢复。通过用户代码使能WUT后，它需要周期性服 务来防止强制执行处理器复位或中断操作。WDT超时可以 产生复位或中断。 唤醒定时器 唤醒定时器(WUT)由32位计数器组成，该计数器采用32 kHz 外部晶振(LFXTAL)、32 kHz内部振荡器(LFOSC)或者外设 时钟(PCLK)作为其时钟源。可对所选时钟源进行分频。 通用Flash 该器件集成16 kB嵌入式Flash存储器用作一般用途，比如 EEPROM仿真。 SRAM 片上集成32 kB SRAM；其中，16 kB将在休眠模式下予以保 留，另外在此模式下还可额外保留16 kB，以便降低漏电流。 调试能力 ADuCM350支持两种类型的调试主机接口：四线式JTAG调 试(JTAG)接口，以及串行双线式调试(SWD)接口。 ADuCM350集成针对ARM Cortex-M3特性的完整嵌入式跟 踪，可最大化代码分析、系统配置以及调试能力。 USB ADuCM350上的USB端口是一个USB 2.0全速兼容型端口。 该模块由USB控制器、USB PHY、USB RAM和双通道DMA 组成。集成式稳压器由VBUS供电，并为USB PHY提供电源。 具有60 MHz时钟能力的专用PLL用于时钟生成。 USB支持批量、同步、中断和控制模式。它具有7个硬件端 点和专用的双通道DMA。它支持挂起和唤醒。 控制器硬件包含一组完整的USB器件类驱动程序，可通过 定义的Micrium堆栈提供完整的USB功能。USB堆栈要求系 统上存在RTOS。ADI公司使用Micrium μC/OS-II开发了系统。 可编程GPIO ADuCM350集成66个GPIO引脚，其中大部分引脚都具有通 过用户代码定义的多项可配置功能。它们可配置为输入/输 出，具有可编程上拉或下拉电阻。所有I/O引脚都在全电 源电压范围内可用(VBAT = 1.8 V至3.6 V)。 Rev. A | Page 34 of 40 ADuCM350 ADuCM350支持8 MHz或16 MHz谐振电路。HF RC振荡器 精度为±5%。低抖动时钟源用于精密AFE测量。 电源管理和时钟 功耗模式 PMU提 供 针 对 ADuCM350功 率 模 式 的 控 制 ， 允 许 ARM Cortex-M3控制时钟和电源选通，以便降低动态功耗和休 眠功耗。 提供四种功率模式；每种模式均提供额外的低功耗优势， 但相应功能性有所下降。 • 主动模式——所有外设均可使能。通过优化时钟管理来 管理主动功耗。 • 内核休眠——内核通过时钟选通，但系统其余部分处于 活跃状态。此模式下无法执行任何指令，但可在外设和 存储器之间继续进行DMA传输。 • 系统休眠——系统休眠时，大部分外设为时钟选通，用 户不可对其编程；中断控制器保持活跃状态，NVIC针 对有限的源数量处理唤醒事件。 • 休眠模式——某些限制状态保留、有限数量的唤醒中断 以及RTC处于活跃状态。 USB的频率精度要求为±200 ppm。USB控制逻辑必须在30 MHz 以上的时钟频率下工作。还提供USBPHYCLK，用作USB PHY的时钟，且该时钟必须等于60 MHz。 低频时钟针对超低功耗应用优化。RTC要求激活32.768 kHz XTAL，以便采用完全充电的0.08 F超级电容工作12小时。 实时时钟 RTC包含低功耗晶振电路，搭配32768 Hz外部晶振使用。与 10 ppm晶振级负载电容一同使用时，它能实现25°C下25 ppm 的保持时间性能。 RTC特性包括： 器件还提供备用模式，能利用超级电容向RTC和相关电路 提供最低功耗。采用80 mF电容后，RTC可以运行12个小时 以上。 • 32位时间计数寄存器，单位为秒，可从已知参考点开始 计数。 • 预分频器将32,768 Hz晶体输入频率向下分频至1 Hz，推 进秒计数。 • RTC报警和中断标志。 • 具有数字调整能力，允许以固定间隔正向或反向调节 RTC计数。 电源管理 显示选项 ADuCM350集成电源管理系统，可优化性能，并延长器件 的电池寿命。更多详情请参见UG-587硬件参考手册。 电源管理系统含有： • • • • • 集成式模拟和数字LDO，调节至1.8 V。 休眠模式，从2.0 V到3.6 V。 高性能AFE测量，从2.5 V到3.6 V。 集成式电源开关，实现休眠模式下的低待机电流。 用于超级电容的集成式智能二极管涓流充电器，超级电 容可在备用模式下使用。 • 通过9个GPIO引脚可提供VDDIO专用电压，实现外设互 操作性。 • 用于USB收发器和总线的专用稳压器，通过VUSB引脚 供电。 • 可实现故障安全操作的专用监控电路，包括Flash读/写 期间的DVDD电源监控器、VCCM的PSM，用来监控 AFE测量期间的电源，以及LFXTAL模块上的PSM，用 来监控RTC的时钟源。 LCD段显示驱动器和控制器 ADuCM350包含片内LCD控制器，可直接驱动LCD面板。 器件提供36个引脚用于LCD功能。 LCD控制器支持驱动最多128段，以及可选多路复用选 项。静态选项由一个背板×32个面板组成；4×多路复用选 项由四个背板×32个面板组成。LCD控制器还支持利用内 部电荷泵电路生成的LCD波形电压(支持的电平从2.4 V至 3.6 V LCD)、可编程帧速率、帧边界中断生成(用于更新LCD 数据)以及LCD帧时钟(使用板载32 kHz晶振生成)。 LCD显示控制器选项 LCD控制器同样具备驱动外部LCD显示模块的能力。它提 供25个引脚用于显示接口，支持高达16位的数据传输。 显示控制器支持MIPI DBI规范(版本2.0)的A类、B类和C类。 具体而言，支持A类接口的固定E模式和时钟E模式选项、 A类和B类的全部总线宽度选项(8/9/16位数据)，以及C类的 9位(选项1)和8位(选项3)串行接口。 时钟 ADuCM350集成两个片内振荡器，以及用于两个外部晶体 的驱动器电路。LFOSC是一个32 kHz内部振荡器，HFOSC是 一个16 MHz内部振荡器，LFXTAL是一个32 kHz外部晶振， 而HFXTAL是一个16 MHz外部晶振。 Rev. A | Page 35 of 40 ADuCM350 定时器允许4 ms至1.02 s的可编程音持续时间，增量为4 ms。 单音(脉冲)和多音(序列)模式提供多样化的回放选项。 使用显示控制器后，各接口的深度如下所示： • 8位接口为每像素8/12/16位(不是18或24)。 • 9位接口为每像素18位(不是8/12/16/24)。 • 16位接口为每像素8/12/16位(不是18或24)。 音频选项 ADuCM350集成用于蜂鸣器的音频驱动器以及I2S端口。 蜂鸣器 ADuCM350中的蜂鸣器驱动器模块生成具有可编程频率的 差分方波。它驱动外部压电声音元件；该元件的两个端点 与差分方波输出端相连。 蜂鸣器驱动器由可输出8 kHz至大约0.25 kHz频率的模块组 成。它采用独立的固定32 kHz (32,768 Hz)时钟源，该时钟 源不受系统时钟变化的影响。 在序列模式下，蜂鸣器可编程设置为播放从1到254(2到508 音)的任意数量音对，或者编程设置为持续播放(直到用户 停止)。提供中断，以便指示任何蜂鸣的起始与终止、序列 终止或序列接近完成。 I2S 该器件支持I2S。I2S端口的用途是向放大器提供音频数据， 该放大器驱动小型扬声器。ADuCM350上的I2S特性包括： • • • • • • • 高达24位数据样本。 帧时钟范围为8 kHz至192 kHz。 主机/从机模式。 8位深度Tx FIFO。 地址自动递增的DMA模式。 中断模式。 降采样传输。 Rev. A | Page 36 of 40 ADuCM350 开发支持 文档 ADuCM350硬件参考手册详细描述了ADuCM350上每一模 块的功能。它包含电源管理、时钟、存储器、外设和AFE。 硬件 提供EVAL-ADuCM350EBZ评估套件，能通过ADuCM350 构建用户的传感器配置原型。可选择子卡，查询外设性能， 包括CapTouch、PDI、LCD段、蜂鸣器和I2S。 软件 EVAL-ADuCM350EBZ包含面向ADuCM350的完整开发和 调试环境。ADuCM350的软件开发套件(SDK)采用针对 ARM的IAR Embedded Workbench作为其开发环境。 该SDK由完全可工作的AFE实例组成，包括：上电序列、 校准序列和测量例程。这些AFE实例例程的说明可参见 UG-587硬件参考手册；该手册还提供支持的时序图。 该SDK还包括兼容操作系统(OS)的驱动程序和实例代码， 用于器件上的全部外设，包括SPI、I2C、CapTouch、PDI等。 支持包内还提供ADuCM350 AFE开发GUI，可在National Instruments LabVIEW®环境下工作。该GUI允许用户采用 ADuCM350 AFE对各种传感器进行快速原型制作，以便评 估它的高精度性能。 Rev. A | Page 37 of 40 ADuCM350 封装和订购信息 外形尺寸 8.10 8.00 SQ 7.90 A1 BALL CORNER 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 A1 BALL CORNER 1 A B C D E F G H J K L M N P R 7.00 BSC SQ 0.50 TOP VIEW *1.35 1.23 1.14 BOTTOM VIEW 0.50 REF DETAIL A DETAIL A 1.08 1.01 0.94 0.22 NOM 0.17 MIN 0.35 COPLANARITY 0.30 0.08 0.25 BALL DIAMETER *COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-275-CCCE-1 WITH EXCEPTION TO PACKAGE HEIGHT. 04-02-2013-A SEATING PLANE 图45. 120引脚芯片级球栅阵列 [CSP_BGA] 封装 (BC-120-3) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1 ADuCM350BBCZ ADuCM350BBCZ-RL 1 温度范围 −40°C至+85°C −40°C至+85°C 封装描述 120引脚 CSP_BGA封装 120引脚 CSP_BGA封装 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. A | Page 38 of 40 封装选项 BC-120-3 BC-120-3 ADuCM350 注释 Rev. A | Page 39 of 40 ADuCM350 注释 I2C指最初由Philips Semiconductors(现为NXP Semiconductors)开发的一种通信协议。 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D12073sc-0-5/14(A) www.analog.com/ADuCM350 Rev. A | Page 40 of 40