Motorola DragonBall MC9328MX1 User manual

MC9328MX1RM/D
Rev. 2, 02/2003
DragonBall MC9328MX1 Integrated
Portable System Processor
Reference Manual

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81-3-3440-3569
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TECHNICAL INFORMATION CENTER:
1-800-521-6274
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MOTOROLA Contents iii
Contents
About This Book
Audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . li
Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . li
Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . liv
Suggested Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . liv
Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lv
Definitions, Acronyms, and Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lv
Chapter 1
Introduction
1.1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
1.3 ARM920T Microprocessor Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3
1.4 AHB to IP Bus Interfaces (AIPIs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3
1.5 External Interface Module (EIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
1.6 SDRAM Controller (SDRAMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
1.7 Clock Generation Module (CGM) and Power Control Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
1.8 Two Universal Asynchronous Receiver/Transmitters
(UART 1 and UART 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.9 Two Serial Peripheral Interfaces (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.10 Two General-Purpose 32-Bit Counters/Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.11 Watchdog Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.12 Real-Time Clock/Sampling Timer (RTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.13 LCD Controller (LCDC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.14 Pulse-Width Modulation (PWM) Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.15 Universal Serial Bus (USB) Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.16 Multimedia Card and Secure Digital (MMC/SD) Host Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.17 Memory Stick® Host Controller (MSHC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
1.18 SmartCard Interface Module (SIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
1.19 Direct Memory Access Controller (DMAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
1.20 Synchronous Serial Interface and Inter-IC Sound (SSI/I2S) Module . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.21 Inter-IC (I2C) Bus Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.22 Video Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.23 General-Purpose I/O (GPIO) Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.24 Bootstrap Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.25 Analog Signal Processing (ASP) Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.26 Bluetooth Accelerator (BTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.27 Multimedia Accelerator (MMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.28 Power Management Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
Contents

iv MC9328MX1 Reference Manual MOTOROLA
1.29 Operating Voltage Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
1.30 Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
Chapter 2
Signal Descriptions and Pin Assignments
2.1 Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.2 I/O Pads Power Supply and Signal Multiplexing Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8
Chapter 3
Memory Map
3.1 Memory Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
3.1.1 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
3.1.2 On-Chip MCU Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
3.1.3 Internal Register Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
3.1.4 External Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
3.1.5 Double Map Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
3.2 Internal Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6
Chapter 4
ARM920T Processor
4.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.2 ARM920T Macrocell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
4.2.1 Caches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
4.2.2 Cache Lock-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.2.3 Write Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.2.4 PATAG RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.2.5 MMUs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.2.6 System Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.2.7 Control Coprocessor (CP15). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.3 ARMv4T Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.3.1 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.3.2 Modes and Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.3.3 Status Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.3.4 Exception Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
4.3.5 Conditional Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
4.4 Four Classes of Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
4.4.1 Data Processing Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
4.4.2 Load and Store Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
4.4.2.1 Addressing Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
4.4.2.2 Block Transfers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
4.4.3 Branch Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
4.4.3.1 Branch with Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
4.4.4 Coprocessor Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7
4.5 The ARM9 Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7
4.6 The ARM Thumb Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8

MOTOROLA Contents v
4.6.1 ARM920T Modes and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-9
Chapter 5
Embedded Trace Macrocell (ETM)
5.1 Introduction to the ETM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.2 Programming and Reading ETM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2
5.3 Pin Configuration for ETM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2
Chapter 6
Reset Module
6.1 Functional Description of the Reset Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.1 Global Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.2 ARM920T Processor Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.2 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.2.1 Reset Source Register (RSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
Chapter 7
AHB to IP Bus Interface (AIPI)
7.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.1.1 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.1.2 General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.2 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
7.2.1 Peripheral Size Registers[1:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-12
7.2.1.1 AIPI1 Peripheral Size Register 0 and AIPI2 Peripheral Size Register 0 . . . . . 7-12
7.2.1.2 AIPI1 Peripheral Size Register 1 and AIPI2 Peripheral Size Register 1 . . . . . 7-13
7.2.2 Peripheral Access Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14
7.2.3 Peripheral Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-15
7.2.4 Time-Out Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16
7.3 Programming Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17
7.3.1 Data Access to 8-Bit Peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17
7.3.2 Data Access to 16-Bit Peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18
7.3.3 Data Access to 32-Bit Peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-19
7.3.4 Special Consideration for Non-Natural Size Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20
Chapter 8
System Control
8.1 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.1.1 Silicon ID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2
8.1.2 Function Multiplexing Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-3
8.1.3 Global Peripheral Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-4
8.1.4 Global Clock Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.2 System Boot Mode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-7

vi MC9328MX1 Reference Manual MOTOROLA
Chapter 9
Bootstrap Mode Operation
9.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
9.1.1 Entering Bootstrap Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2
9.1.2 Bootstrap Record Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2
9.1.3 Registers Used in Bootloader Program. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.1.4 Setting Up the RS-232 Terminal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.1.5 Changing the Speed of Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.2 B-Record Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.3 Instruction Buffer Usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.4 Simple Read/Write Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5
9.5 Bootloader Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7
9.6 Special Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7
Chapter 10
Interrupt Controller (AITC)
10.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
10.2 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2
10.3 AITC Interrupt Controller Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3
10.4 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4
10.4.1 Interrupt Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-7
10.4.2 Normal Interrupt Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9
10.4.3 Interrupt Enable Number Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-10
10.4.4 Interrupt Disable Number Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11
10.4.5 Interrupt Enable Register High and Interrupt Enable Register Low . . . . . . . . . . 10-12
10.4.5.1 Interrupt Enable Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12
10.4.5.2 Interrupt Enable Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-13
10.4.6 Interrupt Type Register High and Interrupt Type Register Low . . . . . . . . . . . . . 10-14
10.4.6.1 Interrupt Type Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-14
10.4.6.2 Interrupt Type Register Low. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15
10.4.7 Normal Interrupt Priority Level Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15
10.4.7.1 Normal Interrupt Priority Level Register 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16
10.4.7.2 Normal Interrupt Priority Level Register 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17
10.4.7.3 Normal Interrupt Priority Level Register 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18
10.4.7.4 Normal Interrupt Priority Level Register 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-19
10.4.7.5 Normal Interrupt Priority Level Register 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-20
10.4.7.6 Normal Interrupt Priority Level Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-21
10.4.7.7 Normal Interrupt Priority Level Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-22
10.4.7.8 Normal Interrupt Priority Level Register 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-23
10.4.8 Normal Interrupt Vector and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-24
10.4.9 Fast Interrupt Vector and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-25
10.4.10 Interrupt Source Register High and Interrupt Source Register Low . . . . . . . . . . 10-26
10.4.10.1 Interrupt Source Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-26
10.4.10.2 Interrupt Source Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-27
10.4.11 Interrupt Force Register High and Interrupt Force Register Low . . . . . . . . . . . . 10-28
10.4.11.1 Interrupt Force Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-28

MOTOROLA Contents vii
10.4.11.2 Interrupt Force Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-29
10.4.12 Normal Interrupt Pending Register High
and Normal Interrupt Pending Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-30
10.4.12.1 Normal Interrupt Pending Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-30
10.4.12.2 Normal Interrupt Pending Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-31
10.4.13 Fast Interrupt Pending Register High and Fast Interrupt Pending Register Low . 10-32
10.4.13.1 Fast Interrupt Pending Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-32
10.4.13.2 Fast Interrupt Pending Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-33
10.5 ARM920T Processor Interrupt Controller Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34
10.5.1 ARM920T Processor Prioritization of Exception Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34
10.5.2 AITC Prioritization of Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34
10.5.3 Assigning and Enabling Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34
10.5.4 Enabling Interrupts Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34
10.5.5 Typical Interrupt Entry Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-35
10.5.6 Writing Reentrant Normal Interrupt Routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-36
Chapter 11
External Interface Module (EIM)
11.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2 EIM I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2.1 Address Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2.2 Data Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2.3 Read/Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.4 Control Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.4.1 OE—Output Enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.4.2 EB [3:0]—Enable Bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.4.3 DTACK—Data Transfer Acknowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.5 Chip Select Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.5.1 Chip Select 0 (CS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.5.2 Chip Select 1–Chip Select 5 (CS1–CS5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.6 Burst Mode Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.2.6.1 BCLK—Burst Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.2.6.2 LBA—Load Burst Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.2.6.3 ECB—End Current Burst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.3 Pin Configuration for EIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.4 Typical EIM System Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6
11.5 EIM Functionality. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.5.1 Configurable Bus Sizing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.5.2 Programmable Output Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.5.3 Burst Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.5.4 Burst Clock Divisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.5.5 Burst Clock Start. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9
11.5.6 Page Mode Emulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9
11.5.7 Error Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9
11.6 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10
11.6.1 Chip Select 0 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-11
11.6.1.1 Chip Select 0 Upper Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-11

viii MC9328MX1 Reference Manual MOTOROLA
11.6.1.2 Chip Select 0 Lower Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-11
11.6.2 Chip Select 1–Chip Select 5 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12
11.6.2.1 Chip Select 1–Chip Select 5 Upper Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12
11.6.2.2 Chip Select 1–Chip Select 5 Lower Control Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-13
11.6.3 EIM Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-21
Chapter 12
Phase-Locked Loop and Clock Controller
12.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1
12.2 Clock Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1
12.2.1 Low Frequency Clock Source. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1
12.2.2 High Frequency Clock Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2
12.3 DPLL Output Frequency Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3
12.3.1 DPLL Phase and Frequency Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3
12.4 MC9328MX1 Power Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.4.1 PLL Operation at Power-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.4.2 PLL Operation at Wake-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.4.3 ARM920T Processor Low-Power Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.4.4 SDRAM Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.4.5 Power Management in the Clock Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4
12.5 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5
12.5.1 Clock Source Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5
12.5.2 Peripheral Clock Divider Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-8
12.5.3 Programming Digital Phase Locked Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-9
12.5.3.1 MCU PLL Control Register 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-9
12.5.3.2 MCU PLL and System Clock Control Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-11
12.5.4 Generation of 48 MHz Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-11
12.5.4.1 System PLL Control Register 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-12
12.5.4.2 System PLL Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-13
Chapter 13
DMA Controller
13.1 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1
13.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-2
13.3 Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-3
13.3.1 Big Endian and Little Endian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-4
13.4 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-4
13.4.1 General Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-8
13.4.1.1 DMA Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-8
13.4.1.2 DMA Interrupt Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-9
13.4.1.3 DMA Interrupt Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-10
13.4.1.4 DMA Burst Time-Out Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-11
13.4.1.5 DMA Request Time-Out Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-12
13.4.1.6 DMA Transfer Error Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-13
13.4.1.7 DMA Buffer Overflow Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-14
13.4.1.8 DMA Burst Time-Out Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-15

MOTOROLA Contents ix
13.4.2 2D Memory Registers (A and B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-16
13.4.2.1 W-Size Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-16
13.4.2.2 X-Size Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-17
13.4.2.3 Y-Size Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-18
13.4.3 Channel Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-18
13.4.3.1 Channel Source Address Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-19
13.4.3.2 Destination Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-20
13.4.3.3 Channel Count Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-21
13.4.3.4 Channel Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-22
13.4.3.5 Channel Request Source Select Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-25
13.4.3.6 Channel Burst Length Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-26
13.4.3.7 Channel Request Time-Out Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-27
13.4.3.8 Channel 0 Bus Utilization Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-28
13.5 DMA Request Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-30
Chapter 14
Watchdog Timer Module
14.1 General Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1
14.2 Watchdog Timer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1
14.2.1 Timing Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1
14.2.2 Watchdog During Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.2.2.1 Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.2.2.2 Software Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.3 Watchdog After Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.3.1 Initial Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.3.2 Countdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.3.3 Reload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2
14.3.4 Time-Out. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
14.3.5 Halting the Counter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
14.4 Watchdog Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
14.4.1 Interrupt Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
14.4.2 Reset Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
14.5 State Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4
14.6 Watchdog Timer I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-5
14.7 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-6
14.7.1 Watchdog Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-6
14.7.2 Watchdog Service Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-7
14.7.3 Watchdog Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-8
Chapter 15
Analog Signal Processor (ASP)
15.1 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1
15.2 ASP Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1
15.3 Interrupt Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3
15.4 Pen ADC (PADC) Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3
15.4.1 Current-Mode Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4

xMC9328MX1 Reference Manual MOTOROLA
15.4.2 Sample Rate Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5
15.4.3 Auto-Zero Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7
15.4.4 Pen-Down Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7
15.4.5 Pen-Up Detection (Method 1 – Compare Value) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7
15.4.6 Pen-Up Detection (Method 2 – Detect Rising Edge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7
15.4.7 Temperature Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7
15.5 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8
15.5.1 ASP Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9
15.5.2 Pen A/D Sample Rate Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-11
15.5.3 Compare Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-12
15.5.4 Interrupt Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-13
15.5.5 Interrupt/Error Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-14
15.5.6 Pen Sample FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-15
15.5.7 Clock Divide Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-16
15.5.8 ASP FIFO Pointer Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-17
Chapter 16
Bluetooth Accelerator (BTA)
16.1 Bluetooth Primer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1
16.2 BTA Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-2
16.3 Module Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-3
16.3.1 Bluetooth Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-3
16.3.1.1 IP Bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-4
16.3.1.2 Sequencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-5
16.3.1.2.1 Bluetooth Clocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-5
16.3.1.2.2 Interrupt Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-6
16.3.1.3 Bluetooth Pipeline Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-7
16.3.1.3.1 HEC/CRC Generator and Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-8
16.3.1.3.2 Encryption and Decryption Engine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-10
16.3.1.3.3 Whitening/De-Whitening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-11
16.3.1.3.4 FEC Coding/Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-11
16.3.1.4 Bit Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-11
16.3.1.5 Correlator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-12
16.3.1.6 Bluetooth Application Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-13
16.3.1.7 Hop Selection Co-Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-13
16.3.1.8 Radio Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-13
16.3.1.8.1 Frequency Synthesizer and Timing Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-14
16.3.1.8.2 Pulse Width Modulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-14
16.3.1.8.3 Radio Module Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-14
16.3.2 Wake-Up Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-18
16.4 Pin Configuration for BTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-19
16.5 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-20
16.5.1 Sequencer Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-26
16.5.1.1 Command Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-26
16.5.1.2 Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-27
16.5.1.3 Packet Header Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-29
16.5.1.4 Payload Header Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-30