Motorola DSP56367 User manual

Revision 1.0
Published 02/01
DSP56367UM/D
(Motorola Order Number)
DSP56367
24-Bit Digital Signal Processor
User’s Manual
Motorola, Incorporated
Semiconductor Products Sector
6501 William Cannon Drive West
Austin, TX 78735-8598

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 MOTOROLA INC. 2001
Rev. 1.0; published 02/01
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MOTOROLA iii
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
Section 1 DSP56367 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.2 DSP56300 Core Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
1.3 DSP56367 Audio Processor Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
1.4 DSP56300 Core Functional Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.4.1 Data ALU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
1.4.1.1 Data ALU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.4.1.2 Multiplier-Accumulator (MAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.4.2 Address Generation Unit (AGU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.4.3 Program Control Unit (PCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.4.4 Internal Buses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
1.4.5 Direct Memory Access (DMA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.4.6 PLL-based Clock Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.4.7 JTAG TAP and OnCE Module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.4.8 On-Chip Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.4.9 Off-Chip Memory Expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
1.5 Peripheral Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
1.5.1 Host Interface (HDI08) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12
1.5.2 General Purpose Input/Output (GPIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12
1.5.3 Triple Timer (TEC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-13
1.5.4 Enhanced Serial Audio Interface (ESAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-13
1.5.5 Enhanced Serial Audio Interface 1 (ESAI_1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-13
1.5.6 Serial Host Interface (SHI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14
1.5.7 Digital Audio Transmitter (DAX). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14
Section 2 Signal/Connection Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.1 Signal Groupings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.2 Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4
2.3 Ground. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4
2.4 Clock and PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5
2.5 External Memory Expansion Port (Port A). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.5.1 External Address Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.5.2 External Data Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.5.3 External Bus Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.6 Interrupt and Mode Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8
2.7 Parallel Host Interface (HDI08) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9
2.8 Serial Host Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-13
2.9 Enhanced Serial Audio Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15
2.10 Enhanced Serial Audio Interface_1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-19
2.11 SPDIF Transmitter Digital Audio Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-20
2.12 Timer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-21
2.13 JTAG/OnCE Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-21

iv MOTOROLA
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
Section 3 Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.2 Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.3 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2
3.4 DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4
3.5 AC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-5
3.6 Internal Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6
3.7 External Clock Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
3.8 Phase Lock Loop (PLL) Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8
3.9 Reset, Stop, Mode Select, and Interrupt Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-9
3.10 External Memory Expansion Port (Port A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17
3.10.1 SRAM Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17
3.10.2 DRAM Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-22
3.10.3 Arbitration Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-45
3.11 Parallel Host Interface (HDI08) Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-46
3.12 Serial Host Interface SPI Protocol Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-55
3.13 Serial Host Interface (SHI) I2C Protocol Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-62
3.13.1 Programming the Serial Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-63
3.14 Enhanced Serial Audio Interface Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-66
3.15 Digital Audio Transmitter Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-72
3.16 Timer Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-73
3.17 GPIO Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-74
3.18 JTAG Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-75
Section 4 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1
4.1 Thermal Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1
4.2 Electrical Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-3
4.3 Power Consumption Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-4
4.4 PLL Performance Issues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5
4.4.1 Input (EXTAL) Jitter Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5
Section 5 Memory Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-1
5.1 Data and Program Memory Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-1
5.1.1 Reserved Memory Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-12
5.1.2 Program ROM Area Reserved for Motorola Use. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-12
5.1.3 Bootstrap ROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-12
5.1.4 Dynamic Memory Configuration Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-12
5.1.5 External Memory Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-13
5.2 Internal I/O Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-14
Section 6 Core Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-1
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-1
6.2 Operating Mode Register (OMR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-2

MOTOROLA v
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
6.2.1 Asynchronous Bus Arbitration Enable (ABE) - Bit 13. . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.2.2 Address Attribute Priority Disable (APD) - Bit 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.2.3 Address Tracing Enable (ATE) - Bit 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.2.4 Patch Enable (PEN) - Bit 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.3 Operating Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.4 Interrupt Priority Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7
6.5 DMA Request Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-13
6.6 PLL Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.6.1 PLL Multiplication Factor (MF0-MF11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.6.2 PLL Pre-Divider Factor (PD0-PD3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.6.3 Crystal Range Bit (XTLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.6.4 XTAL Disable Bit (XTLD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.7 Device Identification (ID) Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.8 JTAG Identification (ID) Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15
6.9 JTAG Boundary Scan Register (BSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15
Section 7 General Purpose Input/Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.2 Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.2.1 Port B Signals and Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.2.2 Port C Signals and Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
7.2.3 Port D Signals and Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
7.2.4 Port E Signals and Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
7.2.5 Timer/Event Counter Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
Section 8 Host Interface (HDI08). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.2 HDI08 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.2.1 Interface - DSP side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.2.2 Interface - Host Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2
8.3 HDI08 Host Port Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-4
8.4 HDI08 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
8.5 HDI08 – DSP-Side Programmer’s Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.5.1 Host Receive Data Register (HORX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.5.2 Host Transmit Data Register (HOTX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-7
8.5.3 Host Control Register (HCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-7
8.5.3.1 HCR Host Receive Interrupt Enable (HRIE) Bit 0. . . . . . . . . . . . . . . . . 8-7
8.5.3.2 HCR Host Transmit Interrupt Enable (HTIE) Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.5.3.3 HCR Host Command Interrupt Enable (HCIE) Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.5.3.4 HCR Host Flags 2,3 (HF2,HF3) Bits 3-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.5.3.5 HCR Host DMA Mode Control Bits (HDM0, HDM1, HDM2) Bits 5-7 8-8
8.5.3.6 HCR Reserved Bits 8-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10
8.5.4 Host Status Register (HSR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10

vi MOTOROLA
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
8.5.4.1 HSR Host Receive Data Full (HRDF) Bit 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-10
8.5.4.2 HSR Host Transmit Data Empty (HTDE) Bit 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.5.4.3 HSR Host Command Pending (HCP) Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.5.4.4 HSR Host Flags 0,1 (HF0,HF1) Bits 3-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.5.4.5 HSR Reserved Bits 5-6, 8-15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.5.4.6 HSR DMA Status (DMA) Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.5.5 Host Base Address Register (HBAR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.5.5.1 HBAR Base Address (BA[10:3]) Bits 0-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.5.5.2 HBAR Reserved Bits 8-15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.5.6 Host Port Control Register (HPCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.5.6.1 HPCR Host GPIO Port Enable (HGEN) Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.5.6.2 HPCR Host Address Line 8 Enable (HA8EN) Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.5.6.3 HPCR Host Address Line 9 Enable (HA9EN) Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.5.6.4 HPCR Host Chip Select Enable (HCSEN) Bit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.5.6.5 HPCR Host Request Enable (HREN) Bit 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.6 HPCR Host Acknowledge Enable (HAEN) Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.7 HPCR Host Enable (HEN) Bit 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.8 HPCR Reserved Bit 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.9 HPCR Host Request Open Drain (HROD) Bit 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.10 HPCR Host Data Strobe Polarity (HDSP) Bit 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.6.11 HPCR Host Address Strobe Polarity (HASP) Bit 10. . . . . . . . . . . . . . .8-15
8.5.6.12 HPCR Host Multiplexed bus (HMUX) Bit 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-15
8.5.6.13 HPCR Host Dual Data Strobe (HDDS) Bit 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-15
8.5.6.14 HPCR Host Chip Select Polarity (HCSP) Bit 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-16
8.5.6.15 HPCR Host Request Polarity (HRP) Bit 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-16
8.5.6.16 HPCR Host Acknowledge Polarity (HAP) Bit 15 . . . . . . . . . . . . . . . . .8-16
8.5.7 Data direction register (HDDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-16
8.5.8 Host Data Register (HDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-17
8.5.9 DSP-Side Registers After Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-17
8.5.10 Host Interface DSP Core Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-18
8.6 HDI08 – External Host Programmer’s Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-19
8.6.1 Interface Control Register (ICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-21
8.6.1.1 ICR Receive Request Enable (RREQ) Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-21
8.6.1.2 ICR Transmit Request Enable (TREQ) Bit 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-21
8.6.1.3 ICR Double Host Request (HDRQ) Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-22
8.6.1.4 ICR Host Flag 0 (HF0) Bit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-22
8.6.1.5 ICR Host Flag 1 (HF1) Bit 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-23
8.6.1.6 ICR Host Little Endian (HLEND) Bit 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-23
8.6.1.7 ICR Host Mode Control (HM1 and HM0 bits) Bits 5-6 . . . . . . . . . . . .8-23
8.6.1.8 ICR Initialize Bit (INIT) Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-24
8.6.2 Command Vector Register (CVR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-25
8.6.2.1 CVR Host Vector (HV[6:0]) Bits 0–6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-25
8.6.2.2 CVR Host Command Bit (HC) Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-25

MOTOROLA vii
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
8.6.3 Interface Status Register (ISR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-25
8.6.3.1 ISR Receive Data Register Full (RXDF) Bit 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-26
8.6.3.2 ISR Transmit Data Register Empty (TXDE) Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . 8-26
8.6.3.3 ISR Transmitter Ready (TRDY) Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-26
8.6.3.4 ISR Host Flag 2 (HF2) Bit 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-26
8.6.3.5 ISR Host Flag 3 (HF3) Bit 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-27
8.6.3.6 ISR Reserved Bits 5-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-27
8.6.3.7 ISR Host Request (HREQ) Bit 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-27
8.6.4 Interrupt Vector Register (IVR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-27
8.6.5 Receive Byte Registers (RXH:RXM:RXL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-28
8.6.6 Transmit Byte Registers (TXH:TXM:TXL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-28
8.6.7 Host Side Registers After Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-29
8.6.8 General Purpose INPUT/OUTPUT (GPIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-29
8.7 Servicing The Host Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-30
8.7.1 HDI08 Host Processor Data Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-30
8.7.2 Polling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-30
8.7.3 Servicing Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-31
Section 9 Serial Host Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
9.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
9.2 Serial Host Interface Internal Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2
9.3 Characteristics Of The SPI Bus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.4 SHI Clock Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4
9.5 Serial Host Interface Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4
9.5.1 SHI Input/Output Shift Register (IOSR)—Host Side. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7
9.5.2 SHI Host Transmit Data Register (HTX)—DSP Side . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-8
9.5.3 SHI Host Receive Data FIFO (HRX)—DSP Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-8
9.5.4 SHI Slave Address Register (HSAR)—DSP Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9
9.5.4.1 HSAR Reserved Bits—Bits 19, 17–0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9
9.5.4.2 HSAR I2C Slave Address (HA[6:3], HA1)—Bits 23–20,18 . . . . . . . . . 9-9
9.5.5 SHI Clock Control Register (HCKR)—DSP Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9
9.5.5.1 Clock Phase and Polarity (CPHA and CPOL)—Bits 1–0. . . . . . . . . . . 9-10
9.5.5.2 HCKR Prescaler Rate Select (HRS)—Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11
9.5.5.3 HCKR Divider Modulus Select (HDM[7:0])—Bits 10–3 . . . . . . . . . . 9-11
9.5.5.4 HCKR Reserved Bits—Bits 23–14, 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12
9.5.5.5 HCKR Filter Mode (HFM[1:0]) — Bits 13–12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12
9.5.6 SHI Control/Status Register (HCSR)—DSP Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13
9.5.6.1 HCSR Host Enable (HEN)—Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13
9.5.6.2 HCSR I2C/SPI Selection (HI2C)—Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13
9.5.6.3 HCSR Serial Host Interface Mode (HM[1:0])—Bits 3–2. . . . . . . . . . . 9-13
9.5.6.4 HCSR I2C Clock Freeze (HCKFR)—Bit 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-14
9.5.6.5 HCSR FIFO-Enable Control (HFIFO)—Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-14
9.5.6.6 HCSR Master Mode (HMST)—Bit 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-14

viii MOTOROLA
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
9.5.6.7 HCSR Host-Request Enable (HRQE[1:0])—Bits 8–7. . . . . . . . . . . . . .9-15
9.5.6.8 HCSR Idle (HIDLE)—Bit 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-15
9.5.6.9 HCSR Bus-Error Interrupt Enable (HBIE)—Bit 10. . . . . . . . . . . . . . . .9-16
9.5.6.10 HCSR Transmit-Interrupt Enable (HTIE)—Bit 11 . . . . . . . . . . . . . . . .9-16
9.5.6.11 HCSR Receive Interrupt Enable (HRIE[1:0])—Bits 13–12 . . . . . . . . .9-16
9.5.6.12 HCSR Host Transmit Underrun Error (HTUE)—Bit 14 . . . . . . . . . . . .9-17
9.5.6.13 HCSR Host Transmit Data Empty (HTDE)—Bit 15. . . . . . . . . . . . . . .9-17
9.5.6.14 HCSR Reserved Bits—Bits 23, 18 and 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-17
9.5.6.15 Host Receive FIFO Not Empty (HRNE)—Bit 17 . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18
9.5.6.16 Host Receive FIFO Full (HRFF)—Bit 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18
9.5.6.17 Host Receive Overrun Error (HROE)—Bit 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18
9.5.6.18 Host Bus Error (HBER)—Bit 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18
9.5.6.19 HCSR Host Busy (HBUSY)—Bit 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18
9.6 Characteristics Of The I2C Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19
9.6.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19
9.6.2 I2C Data Transfer Formats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-21
9.7 SHI Programming Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-22
9.7.1 SPI Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-22
9.7.2 SPI Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-23
9.7.3 I2C Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-24
9.7.3.1 Receive Data in I2C Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-25
9.7.3.2 Transmit Data In I2C Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-26
9.7.4 I2C Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-27
9.7.4.1 Receive Data in I2C Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-28
9.7.4.2 Transmit Data In I2C Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-28
9.7.5 SHI Operation During DSP Stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-29
Section 10 Enhanced Serial Audio Interface (ESAI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-1
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-1
10.2 ESAI Data and Control Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3
10.2.1 Serial Transmit 0 Data Pin (SDO0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3
10.2.2 Serial Transmit 1 Data Pin (SDO1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3
10.2.3 Serial Transmit 2/Receive 3 Data Pin (SDO2/SDI3) . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3
10.2.4 Serial Transmit 3/Receive 2 Data Pin (SDO3/SDI2) . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-4
10.2.5 Serial Transmit 4/Receive 1 Data Pin (SDO4/SDI1) . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-4
10.2.6 Serial Transmit 5/Receive 0 Data Pin (SDO5/SDI0) . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-5
10.2.7 Receiver Serial Clock (SCKR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-5
10.2.8 Transmitter Serial Clock (SCKT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-6
10.2.9 Frame Sync for Receiver (FSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-7
10.2.10 Frame Sync for Transmitter (FST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-8
10.2.11 High Frequency Clock for Transmitter (HCKT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-8
10.2.12 High Frequency Clock for Receiver (HCKR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-8
10.3 ESAI Programming Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-9

MOTOROLA ix
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
10.3.1 ESAI Transmitter Clock Control Register (TCCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9
10.3.1.1 TCCR Transmit Prescale Modulus Select (TPM7–TPM0) - Bits 0–7 10-10
10.3.1.2 TCCR Transmit Prescaler Range (TPSR) - Bit 8 . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12
10.3.1.3 TCCR Tx Frame Rate Divider Control (TDC4–TDC0) - Bits 9–13 . 10-12
10.3.1.4 TCCR Tx High Frequency Clock Divider (TFP3-TFP0) - Bits 14–1710-13
10.3.1.5 TCCR Transmit Clock Polarity (TCKP) - Bit 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 10-14
10.3.1.6 TCCR Transmit Frame Sync Polarity (TFSP) - Bit 19. . . . . . . . . . . . 10-14
10.3.1.7 TCCR Transmit High Frequency Clock Polarity (THCKP) - Bit 20 . 10-14
10.3.1.8 TCCR Transmit Clock Source Direction (TCKD) - Bit 21 . . . . . . . . 10-14
10.3.1.9 TCCR Transmit Frame Sync Signal Direction (TFSD) - Bit 22. . . . . 10-15
10.3.1.10 TCCR Transmit High Frequency Clock Direction (THCKD) - Bit 2310-15
10.3.2 ESAI Transmit Control Register (TCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15
10.3.2.1 TCR ESAI Transmit 0 Enable (TE0) - Bit 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15
10.3.2.2 TCR ESAI Transmit 1 Enable (TE1) - Bit 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16
10.3.2.3 TCR ESAI Transmit 2 Enable (TE2) - Bit 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16
10.3.2.4 TCR ESAI Transmit 3 Enable (TE3) - Bit 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17
10.3.2.5 TCR ESAI Transmit 4 Enable (TE4) - Bit 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17
10.3.2.6 TCR ESAI Transmit 5 Enable (TE5) - Bit 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18
10.3.2.7 TCR Transmit Shift Direction (TSHFD) - Bit 6. . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18
10.3.2.8 TCR Transmit Word Alignment Control (TWA) - Bit 7 . . . . . . . . . . 10-18
10.3.2.9 TCR Transmit Network Mode Control (TMOD1-TMOD0) - Bits 8-910-19
10.3.2.10 TCR Tx Slot and Word Length Select (TSWS4-TSWS0) - Bits 10-1410-21
10.3.2.11 TCR Transmit Frame Sync Length (TFSL) - Bit 15. . . . . . . . . . . . . . 10-22
10.3.2.12 TCR Transmit Frame Sync Relative Timing (TFSR) - Bit 16 . . . . . . 10-24
10.3.2.13 TCR Transmit Zero Padding Control (PADC) - Bit 17 . . . . . . . . . . . 10-24
10.3.2.14 TCR Reserved Bit - Bits 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-24
10.3.2.15 TCR Transmit Section Personal Reset (TPR) - Bit 19 . . . . . . . . . . . . 10-24
10.3.2.16 TCR Transmit Exception Interrupt Enable (TEIE) - Bit 20 . . . . . . . . 10-25
10.3.2.17 TCR Transmit Even Slot Data Interrupt Enable (TEDIE) - Bit 21. . . 10-25
10.3.2.18 TCR Transmit Interrupt Enable (TIE) - Bit 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-25
10.3.2.19 TCR Transmit Last Slot Interrupt Enable (TLIE) - Bit 23 . . . . . . . . . 10-25
10.3.3 ESAI Receive Clock Control Register (RCCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-26
10.3.3.1 RCCR Receiver Prescale Modulus Select (RPM7–RPM0) - Bits 7–0 10-26
10.3.3.2 RCCR Receiver Prescaler Range (RPSR) - Bit 8 . . . . . . . . . . . . . . . . 10-26
10.3.3.3 RCCR Rx Frame Rate Divider Control (RDC4–RDC0) - Bits 9–13 . 10-26
10.3.3.4 RCCR Rx High Frequency Clock Divider (RFP3-RFP0) - Bits 14-1710-27
10.3.3.5 RCCR Receiver Clock Polarity (RCKP) - Bit 18. . . . . . . . . . . . . . . . 10-27
10.3.3.6 RCCR Receiver Frame Sync Polarity (RFSP) - Bit 19. . . . . . . . . . . . 10-27
10.3.3.7 RCCR Receiver High Frequency Clock Polarity (RHCKP) - Bit 20 . 10-28
10.3.3.8 RCCR Receiver Clock Source Direction (RCKD) - Bit 21 . . . . . . . . 10-28
10.3.3.9 RCCR Receiver Frame Sync Signal Direction (RFSD) - Bit 22 . . . . 10-28
10.3.3.10 RCCR Receiver High Frequency Clock Direction (RHCKD) - Bit 2310-29
10.3.4 ESAI Receive Control Register (RCR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-30

x MOTOROLA
CONTENTS
Paragraph
Number Title Page Number
10.3.4.1 RCR ESAI Receiver 0 Enable (RE0) - Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-30
10.3.4.2 RCR ESAI Receiver 1 Enable (RE1) - Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-30
10.3.4.3 RCR ESAI Receiver 2 Enable (RE2) - Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-31
10.3.4.4 RCR ESAI Receiver 3 Enable (RE3) - Bit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-31
10.3.4.5 RCR Reserved Bits - Bits 4-5, 17-18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-31
10.3.4.6 RCR Receiver Shift Direction (RSHFD) - Bit 6 . . . . . . . . . . . . . . . . .10-31
10.3.4.7 RCR Receiver Word Alignment Control (RWA) - Bit 7. . . . . . . . . . .10-31
10.3.4.8 RCR Receiver Network Mode Control (RMOD1-RMOD0) - Bits 8-910-31
10.3.4.9 RCR Receiver Slot and Word Select (RSWS4-RSWS0) - Bits 10-14.10-32
10.3.4.10 RCR Receiver Frame Sync Length (RFSL) - Bit 15 . . . . . . . . . . . . . .10-33
10.3.4.11 RCR Receiver Frame Sync Relative Timing (RFSR) - Bit 16. . . . . . .10-33
10.3.4.12 RCR Receiver Section Personal Reset (RPR) - Bit 19. . . . . . . . . . . . .10-33
10.3.4.13 RCR Receive Exception Interrupt Enable (REIE) - Bit 20 . . . . . . . . .10-34
10.3.4.14 RCR Receive Even Slot Data Interrupt Enable (REDIE) - Bit 21 . . . .10-34
10.3.4.15 RCR Receive Interrupt Enable (RIE) - Bit 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-34
10.3.4.16 RCR Receive Last Slot Interrupt Enable (RLIE) - Bit 23 . . . . . . . . . .10-34
10.3.5 ESAI Common Control Register (SAICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-35
10.3.5.1 SAICR Serial Output Flag 0 (OF0) - Bit 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-35
10.3.5.2 SAICR Serial Output Flag 1 (OF1) - Bit 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-35
10.3.5.3 SAICR Serial Output Flag 2 (OF2) - Bit 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-35
10.3.5.4 SAICR Reserved Bits - Bits 3-5, 9-23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-36
10.3.5.5 SAICR Synchronous Mode Selection (SYN) - Bit 6 . . . . . . . . . . . . . .10-36
10.3.5.6 SAICR Transmit External Buffer Enable (TEBE) - Bit 7 . . . . . . . . . .10-36
10.3.5.7 SAICR Alignment Control (ALC) - Bit 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-36
10.3.6 ESAI Status Register (SAISR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-38
10.3.6.1 SAISR Serial Input Flag 0 (IF0) - Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-38
10.3.6.2 SAISR Serial Input Flag 1 (IF1) - Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-38
10.3.6.3 SAISR Serial Input Flag 2 (IF2) - Bit 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-38
10.3.6.4 SAISR Reserved Bits - Bits 3-5, 11-12, 18-23. . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-39
10.3.6.5 SAISR Receive Frame Sync Flag (RFS) - Bit 6. . . . . . . . . . . . . . . . . .10-39
10.3.6.6 SAISR Receiver Overrun Error Flag (ROE) - Bit 7. . . . . . . . . . . . . . .10-39
10.3.6.7 SAISR Receive Data Register Full (RDF) - Bit 8 . . . . . . . . . . . . . . . .10-39
10.3.6.8 SAISR Receive Even-Data Register Full (REDF) - Bit 9 . . . . . . . . . .10-39
10.3.6.9 SAISR Receive Odd-Data Register Full (RODF) - Bit 10. . . . . . . . . .10-39
10.3.6.10 SAISR Transmit Frame Sync Flag (TFS) - Bit 13. . . . . . . . . . . . . . . .10-40
10.3.6.11 SAISR Transmit Underrun Error Flag (TUE) - Bit 14. . . . . . . . . . . . .10-40
10.3.6.12 SAISR Transmit Data Register Empty (TDE) - Bit 15 . . . . . . . . . . . .10-40
10.3.6.13 SAISR Transmit Even-Data Register Empty (TEDE) - Bit 16 . . . . . .10-40
10.3.6.14 SAISR Transmit Odd-Data Register Empty (TODE) - Bit 17. . . . . . .10-41
10.3.7 ESAI Receive Shift Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-44
10.3.8 ESAI Receive Data Registers (RX3, RX2, RX1, RX0). . . . . . . . . . . . . . .10-44
10.3.9 ESAI Transmit Shift Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-44
10.3.10 ESAI Transmit Data Registers (TX5, TX4, TX3, TX2,TX1,TX0) . . . . . .10-44