Renesas V850ES/Fx3 Series User manual

User Manual
www.renesas.com
All information contained in these materials, including products and product specifications,
represents information on the product at the time of publication and is subject to change by
Renesas Electronics Corp. without notice. Please review the latest information published by
Renesas Electronics Corp. through various means, including the Renesas Electronics Corp.
website (http://www.renesas.com).
January 15, 2014
R01UH0237ED0320, Rev. 3.20
V850ES/Fx3
32-bit Single-Chip Microcontroller
Hardware
32
µPD70F3370A µPD70F3377A µPD70F3384
µPD70F3371 µPD70F3378 µPD70F3385
µPD70F3372 µPD70F3379
µPD70F3373 µPD70F3380
µPD70F3374 µPD70F3381
µPD70F3375 µPD70F3382
µPD70F3376A µPD70F3383
Cover

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 2
User Manual

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 3
User Manual
Notice
1. Descriptions of circuits, software and other related information in this document are provided only to
illustrate the operation ofsemiconductor products and application examples. You are fully
responsible for the incorporation of these circuits, software, and information in the design of your
equipment. Renesas Electronics assumes no responsibility for any losses incurred by youor third
parties arising from the use of these circuits, software, or information.
2. 2. Renesas Electronics has used reasonable care in preparing the information included in this
document, but Renesas Electronics does not warrant that such information is error free. Renesas
Electronics assumes no liability whatsoever for any damages incurred by you resulting from errors
in or omissions from the information included herein.
3. Renesas Electronics does not assume any liability for infringement of patents, copyrights, or other
intellectual property rights of third parties by or arising from the use of Renesas Electronics
products or technical information described in this document. No license, express, implied or
otherwise, is granted hereby under any patents, copyrights or other intellectual property rights of
Renesas Electronics or others.
4. You should not alter, modify, copy, or otherwise misappropriate any Renesas Electronics product,
whether in whole or in part. Renesas Electronics assumes no responsibility for any losses incurred
by you or third parties arising from such alteration, modification, copy or otherwise misappropriation
of Renesas Electronics product.
5. Renesas Electronics products are classified according to the following two quality grades:
“Standard” and “High Quality”. The recommended applications for each Renesas Electronics
product depends on the product’s quality grade, as indicated below.
Renesas Electronics products are neither intended nor authorized for use in products or systems
that may pose a direct threat to human life or bodily injury (artificial life support devices or systems,
surgical implantations etc.), or may cause serious property damages (nuclear reactor control
systems, military equipment etc.). You must check the quality grade of each Renesas Electronics
product before using it in a particular application. You may not use any Renesas Electronics product
for any application for which it is not intended. Renesas Electronics shall not be in any way liable for
any damages or losses incurred by you or third parties arising from the use of any Renesas
Electronics product for which the product is not intended by Renesas Electronics.
6. You should use the Renesas Electronics products described in this document within the range
specified by Renesas Electronics, especially with respect to the maximum rating, operating supply
voltage range, movement power voltage range, heat radiation characteristics, installation and other
product characteristics. Renesas Electronics shall have no liability for malfunctions or damages
arising out of the use of Renesas Electronics products beyond such specified ranges.
7. Although Renesas Electronics endeavors to improve the quality and reliability of its products,
semiconductor products have specific characteristics such as the occurrence of failure at a certain
rate and malfunctions under certain use conditions. Further, Renesas Electronics products are not
subject to radiation resistance design. Please be sure to implement safety measures to guard them
against the possibility of physical injury, and injury or damage caused by fire in the even t of the
failure of a Renesas Electronics product, such as safety design for hardware and software including
but not limited to redundancy, fire control and malfunction prevention, appropriate treatment for
aging degradation or any other appropriate measures. Because the evaluation of microcomputer
software alone is very difficult, please evaluate the safety of the final products or systems
manufactured by you.
“Standard”: Computers; office equipment; communications equipment; test and
measurement equipment; audio and visual equipment; home electronic
appliances; machine tools; personal electronic equipment; and industrial robots
etc.
“High Quality”: Transportation equipment (automobiles, trains, ships, etc.); traffic control
systems; anti-disaster systems; anticrime systems; and safety equipment etc.

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 4
User Manual
8. Please contact a Renesas Electronics sales office for details as to environmental matters such as
the environmental compatibility of each Renesas Electronics product. Please use Renesas
Electronics products in compliance with all applicable laws and regulations that regulate the
inclusion or use of controlled substances, including without limitation, the EU RoHS Directive.
Renesas Electronics assumes no liability for damages or losses occurring as a result of your
noncompliance with applicable laws and regulations.
9. Renesas Electronics products and technology may not be used for or incorporated into any
products or systems whose manufacture, use, or sale is prohibited under any applicable domestic
or foreign laws or regulations. You should not use Renesas Electronics products or technology
described in this document for any purpose relating to military applications or use by the military,
including but not limited to the development of weapons of mass destruction. When exporting the
Renesas Electronics products or technology described in this document, you should comply with
the applicable export control laws and regulations and follow the procedures required by such laws
and regulations.
10. It is the responsibility of the buyer or distributor of Renesas Electronics products, who distributes,
disposes of, or otherwise places the product with a third party, to notify such third party in advance
of the contents and conditions set forth in this document, Renesas Electronics assumes no
responsibility for any losses incurred by you or third parties as a result of unauthorized use of
Renesas Electronics products.
11. This document may not be reproduced or duplicated in any form, in whole or in part, without prior
written consent of Renesas Electronics.
12. Please contact a Renesas Electronics sales office if you have any questions regarding the
information contained in this document or Renesas Electronics products, or if you have any other
inquiries.
(2012.4)
(Note 1) “Renesas Electronics” as used in this document means Renesas Electronics
Corporation and also includes its majorityowned subsidiaries.
(Note 2) “Renesas Electronics product(s)” means any product developed or manufactured by or
for Renesas Electronics.

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 5
User Manual
General Precautions in the Handling of MPU/MCU Products
The following usage notes are applicable to all MPU/MCU products from Renesas. For detailed usage
notes on theproducts covered by this document, refer to the relevant sections of the document as well
as any technical updates that have been issued for the products.
1. Handling of unused Pins
Handle unused pins in accord with the directions given under Handling of Unused Pins in the
manual.
– The input pins of CMOS products are generally in the high-impedance state. In operation
with an unused pin in the open-circuit state, extra electromagnetic noise is induced in the
vicinity of LSI, anassociated shoot-through current flows internally, and malfunctions occur
due to the false recognition of the pin state as an input signal become possible. Unused pins
should be handled as described under Handling of Unused Pins in the manual.
2. Processing at power-on
The state of the product is undefined at the moment when power is supplied.
–The states of internal circuits in the LSI are indeterminate and the states of register settings
and pins are undefined at the moment when power is supplied.
In a finished product where the reset signal is applied to the external reset pin, the states of
pins are not guaranteed from the moment when power is supplied until the reset process is
completed.
In a similar way, the states of pins in a product that is reset by an on-chip power-on reset
functionare not guaranteed from the moment when power is supplied until the power reaches
the level at which resetting has been specified.
3. Prohibition of access to reserved addresses
Access to reserved addresses is prohibited.
– The reserved addresses are provided for the possible future expansion of functions. Do not
access these addresses; the correct operation of LSI is not guaranteed if they are accessed.
4. Clock signals
After applying a reset, only release the reset line after the operating clock signal has become
stable. When switching the clock signal during program execution, wait until the target clock
signal has stabilized.
– When the clock signal is generated with an external resonator (or from an external oscillator)
during a reset, ensure that the reset line is only released after full stabilization of the clock
signal.
Moreover, when switching to a clock signal produced with an external resonator (or by an
external oscillator) while program execution is in progress, wait until the target clock signal is
stable.
5. Differences between products
Before changing from one product to another, i.e. to one with a different part number, confirm
that the change will not lead to problems.
– The characteristics of an MPU or MCU in the same group but having a different part number
may differ in terms of the internal memory capacity, layout pattern, and other factors, which
can affect the ranges of electrical characteristics, such as characteristic values, operating
margins, immunity to noise, and amount of radiated noise. When changing to a product with
a different part number, implement a system-evaluation test for the given product.

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 6
User Manual
Table of Contents
Chapter 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2 Features Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3 Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.1 Internal units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.3.2 Structure of the manual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4 Ordering Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.1 V850ES/FE3 ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.2 V850ES/FF3 ordering information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3 V850ES/FG3 ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.4.4 V850ES/FJ3 ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.4.5 V850ES/FK3 ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Chapter 2 Pin Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.2 Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.3 Noise elimination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Port Group Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2 Pin function configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.3 Pin data input/output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2.4 Configuration of pull-up resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2.5 Open drain configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.3 Port Buffers Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.4 Port Type Diagrams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4.1 Port type C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4.2 Port type C-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.3 Port type D0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.4 Port type D0-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4.5 Port type D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4.6 Port type D1-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.4.7 Port type D1-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.4.8 Port type D3-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.4.9 Port type D1A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.4.10 Port type D1O1-UI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.4.11 Port type D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.4.12 Port type E01-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.4.13 Port type E10-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4.14 Port type E10-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.4.15 Port type E11-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.16 Port type E11-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.4.17 Port type E21-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4.18 Port type Ex0-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.4.19 Port type Ex1-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.4.20 Port type Ex1-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.4.21 Port type Ex2-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 7
User Manual
2.4.22 Port type F010x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.4.23 Port type F010x-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.24 Port type F100x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.4.25 Port type F1010-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.26 Port type F101x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.4.27 Port type F1100O0-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.4.28 Port type F1100O1-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.4.29 Port type F1100-U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.4.30 Port type F1110-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.4.31 Port type F113x-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.4.32 Port type F1x10-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.4.33 Port type F3x1x-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.4.34 Port type F1xx0O1-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.4.35 Port type Fx010-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2.4.36 Port type Fx01x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.4.37 Port type Fx103-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.4.38 Port type Fx10x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.4.39 Port type Fx10x-UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.4.40 Port type Fx110-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.4.41 Port type Fx120-UFI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.4.42 Port type Fx123-UFI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.4.43 Port type Fx12x-UFI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.4.44 Port type Fx13x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
2.4.45 Port type Fx210-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.4.46 Port type Fx2x0-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.4.47 Port type Fxx10-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.4.48 Port type Fxx1x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.4.49 Port type Fxx2x-U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.5 Port Group Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.5.1 Port group configuration lists. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.5.2 Alphabetic pin function list. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.5.3 Port group 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
2.5.4 Port group 1 (V850ES/FG3, V850ES/FJ3, V850ES/FK3). . . . . . . . . . . . . . 116
2.5.5 Port group 2 (V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
2.5.6 Port group 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.5.7 Port group 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.5.8 Port group 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.5.9 Port group 6 (V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.5.10 Port group 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
2.5.11 Port group 8 (V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2.5.12 Port group 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
2.5.13 Port group 12 (V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
2.5.14 Port group 15 (V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.5.15 Port group CD (V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.5.16 Port group CM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
2.5.17 Port group CS (V850ES/FF3, V850ES/FG3, V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . 140
2.5.18 Port group CT (V850ES/FF3, V850ES/FG3, V850ES/FJ3, V850ES/FK3) . 141
2.5.19 Port group DL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.6 Noise Elimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.6.1 Analog filtered inputs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 8
User Manual
2.6.2 Digitally filtered inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
2.7 Pin Functions in Reset and Power Save Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.8 Recommended Connection of unused Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.9 Package Pins Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
2.9.1 V850ES/FE3 package pins assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
2.9.2 V850ES/FF3 package pins assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
2.9.3 V850ES/FG3 package pins assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
2.9.4 V850ES/FJ3 package pins assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
2.9.5 V850ES/FK3 package pins assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Chapter 3 CPU System Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
3.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
3.1.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
3.2 CPU Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
3.2.1 General purpose registers (r0 to r31) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
3.2.2 System register set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
3.3 Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.3.1 Normal operation mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.3.2 Flash programming mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.3.3 On-Chip debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
3.4 Address Space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
3.4.1 CPU address space and physical address space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
3.4.2 Program and data space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
3.5 Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
3.5.1 Memory areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
3.5.2 Recommended use of data address space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
3.6 Write Protected Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
3.6.1 Write protection control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Chapter 4 Clock Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4.1.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
4.1.2 Clock Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
4.1.3 Power save modes overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
4.1.4 Start conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
4.2 Clock Generator Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.2.1 General Clock Generator registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
4.2.2 PLL control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
4.2.3 SSCG control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
4.2.4 Stand-by control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
4.2.5 Prescaler3 control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
4.2.6 Clock Monitor control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
4.2.7 Selector control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
4.3 Option Bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
4.3.1 Option byte 0000 007AH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
4.3.2 Option byte 0000 007BH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
4.4 Clock Generator Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
4.4.1 Overview of clock operation control settings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
4.4.2 Operation state transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 9
User Manual
4.4.3 Power save modes description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
4.4.4 Available clocks in power save modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
4.4.5 Power save mode activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
4.4.6 Controlling the PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4.4.7 Watch Dog Timer Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4.4.8 CLKOUT function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4.4.9 Operation of Prescaler3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
4.4.10 Operation of the Clock Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Chapter 5 Interrupt Controller (INTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
5.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
5.2 Non-Maskable Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
5.2.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
5.2.2 Restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
5.2.3 Non-maskable interrupt status flag (NP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
5.2.4 NMI control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
5.3 Maskable Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
5.3.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
5.3.2 Restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
5.3.3 Priorities of maskable interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
5.3.4 xxICn - Maskable interrupt control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
5.3.5 IMRm - Interrupt mask registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
5.3.6 ISPR - In-service priority register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
5.3.7 Maskable interrupt status flag (ID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.3.8 External maskable interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.4 External Interrupts Edge Detection Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.5 Software Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
5.5.1 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
5.5.2 Restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
5.5.3 Exception status flag (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
5.6 Exception Trap. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
5.6.1 Illegal opcode definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
5.6.2 Debug trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
5.7 Multiple Interrupt Processing Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
5.8 Interrupt Response Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
5.9 Periods in which interrupts are not acknowledged . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Chapter 6 Key Interrupt Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.1 Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.2 Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.3 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Chapter 7 Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
7.1 Code Flash Memory Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
7.1.1 Code flash memory features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
7.1.2 Code flash memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
7.1.3 Code flash memory functional outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
7.1.4 Code flash memory erasure and rewrite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
7.2 Data Flash Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 10
User Manual
7.2.1 Data flash memory features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
7.2.2 Data flash memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
7.2.3 Data flash control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
7.2.4 Data flash reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
7.2.5 Data flash writing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
7.3 Flash Programming with Flash Programmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
7.3.1 Programming environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
7.3.2 Communication mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
7.3.3 Pin connection with flash programmer PG-FP5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
7.3.4 Flash memory programming control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
7.4 Code Flash Self-Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
7.4.1 Self-programming enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
7.4.2 Self-programming library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
7.4.3 Secure self-programming (boot cluster swapping) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
7.4.4 Interrupt handling during flash self-programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
7.5 Variable Reset Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
7.6 Flash Mask Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
7.7 Device Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
7.7.1 PRDSELL register - Product selection code register . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
7.7.2 PRDSELH register - Product selection code register . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Chapter 8 Data Protection and Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
8.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
8.2 N-Wire Debug Interface Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
8.3 Flash Programmer and Self-Programming Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Chapter 9 Bus and Memory Control (BCU, MEMC). . . . . . . . . . . . 339
9.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
9.2 Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
9.2.1 Memory blocks and chip select signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
9.2.2 Peripheral I/O area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
9.2.3 NPB access timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
9.2.4 Bus properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
9.2.5 Boundary operation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
9.2.6 Initialization for access to external devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
9.2.7 Bus hold function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
9.2.8 Pin status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
9.3 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
9.3.1 BCU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
9.3.2 Memory Controller registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
9.4 Configuration of Memory Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
9.4.1 Wait function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
9.4.2 Idle state insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
9.5 External Devices Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
9.5.1 Writing to external devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
9.5.2 Reading from external devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
9.6 Data Access Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
9.6.1 Access to 8-bit data busses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
9.6.2 Access to 16-bit data busses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 11
User Manual
Chapter 10 DMA Function (DMA Controller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
10.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
10.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
10.3 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
10.4 Transfer Targets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
10.5 Transfer Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
10.6 Transfer Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
10.7 DMA Channel Priorities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
10.8 Time Related to DMA Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
10.9 DMA Transfer Start Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
10.10 DMA Abort Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
10.11 End of DMA Transfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
10.12 Operation Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
10.13 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Chapter 11 16-Bit Timer/Event Counter AA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
11.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
11.2 Function Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
11.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
11.4 Input Selection Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
11.5 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
11.6 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
11.6.1 Anytime write and reload. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
11.6.2 Interval timer mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 000B) . . . . . . . . . . . . . . . . 430
11.6.3 External event counter mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 001B). . . . . . . . . 434
11.6.4 External trigger pulse mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 010B). . . . . . . . . . 438
11.6.5 One-shot pulse mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 011B) . . . . . . . . . . . . . . 441
11.6.6 PWM mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 100B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
11.6.7 Free-running mode (TAAnMD2 to TAAnMD0 = 101B) . . . . . . . . . . . . . . . . 449
11.6.8 Pulse width measurement mode
(TAAnMD2 to TAAnMD0 = 110B)455
11.6.9 32-bit Capture in Free-Running Cascade Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
11.6.10 Capture operation on delayed input clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
Chapter 12 16-Bit Timer/Event Counter AB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
12.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
12.2 Function Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
12.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
12.4 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
12.5 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
12.5.1 Anytime write and reload. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
12.5.2 Interval timer mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 000) . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
12.5.3 External event counter mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 001). . . . . . . . . . 495
12.5.4 External trigger pulse mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 010). . . . . . . . . . . 499
12.5.5 One-shot pulse mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 011) . . . . . . . . . . . . . . . 502
12.5.6 PWM mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 100) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
12.5.7 Free-running mode (TABnMD2 to TABnMD0 = 101) . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
12.5.8 Pulse width measurement mode (TABnMD2 to
TABnMD0 = 110)517

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 12
User Manual
Chapter 13 16-Bit Interval Timer M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
13.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
13.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
13.3 Timer M Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
13.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
13.4.1 Interval timer mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
13.4.2 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
Chapter 14 Timer AA/AB Synchronous Operation . . . . . . . . . . . . . 525
Chapter 15 Watch Timer Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
15.1 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
15.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
15.3 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
15.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
15.4.1 Operation as Watch Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
15.4.2 Operation as interval timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
15.4.3 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
Chapter 16 Watchdog Timer 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
16.1 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
16.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
16.3 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
16.4 Watchdog Timer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
16.5 Watchdog Timer Operation in Power Save Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
Chapter 17 Asynchronous Serial Interface (UARTD) . . . . . . . . . . . 539
17.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
17.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
17.3 UARTD Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
17.4 Interrupt Request Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554
17.5 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
17.5.1 Data format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
17.5.2 SBF transmission/reception format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
17.5.3 SBF transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
17.5.4 SBF reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
17.5.5 Data consistency check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
17.5.6 UART transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
17.5.7 Continuous transmission procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
17.5.8 UART reception. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
17.5.9 Reception errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
17.5.10 Parity types and operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
17.5.11 Receive data noise filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
17.6 Baud Rate Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
17.7 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
Chapter 18 Clocked Serial Interface (CSIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
18.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 13
User Manual
18.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
18.3 CSIB Control Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581
18.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
18.4.1 Single transfer mode (master mode, transmission/reception mode). . . . . . 588
18.4.2 Single transfer mode (master mode, reception mode) . . . . . . . . . . . . . . . . 590
18.4.3 Continuous mode (master mode, transmission/reception mode) . . . . . . . . 591
18.4.4 Continuous mode (master mode, reception mode). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593
18.4.5 Continuous reception mode (error) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
18.4.6 Continuous mode (slave mode, transmission/reception mode) . . . . . . . . . 595
18.4.7 Continuous mode (slave mode, reception mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597
18.4.8 Clock timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
18.5 Output Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
18.6 Operation Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
Chapter 19 I2C Bus (IIC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
19.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
19.2 I2C Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
19.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609
19.4 IIC Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
19.5 I2C Bus Mode Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
19.5.1 Pin functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
19.6 I2C Bus Definitions and Control Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
19.6.1 Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
19.6.2 Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
19.6.3 Transfer direction specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633
19.6.4 Acknowledge signal (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633
19.6.5 Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
19.6.6 Wait signal (WAIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
19.7 I2C Interrupt Request Signals (INTIICn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
19.7.1 Master device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
19.7.2 Slave device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640
19.7.3 Slave device operation (when receiving extension code) . . . . . . . . . . . . . . 644
19.7.4 Operation without communication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
19.7.5 Arbitration loss operation (operation as slave after arbitration loss) . . . . . . 648
19.7.6 Operation when arbitration loss occurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
19.8 Interrupt Request Signal (INTIICn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655
19.9 Address Match Detection Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656
19.10 Error Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656
19.11 Extension Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657
19.12 Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
19.13 Wakeup Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 659
19.14 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
19.15 Communication Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661
19.15.1 Master operation 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661
19.15.2 Master operation 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662
19.15.3 Slave operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663
19.16 Timing of Data Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667
Chapter 20 CAN Controller (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 14
User Manual
20.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675
20.1.1 Overview of functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676
20.1.2 Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677
20.2 CAN Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678
20.2.1 Frame format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678
20.2.2 Frame types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679
20.2.3 Data frame and remote frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679
20.2.4 Error frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 686
20.2.5 Overload frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687
20.3 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688
20.3.1 Determining bus priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688
20.3.2 Bit stuffing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688
20.3.3 Multi masters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
20.3.4 Multi cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
20.3.5 CAN sleep mode/CAN stop mode function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
20.3.6 Error control function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
20.3.7 Baud rate control function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696
20.4 Connection with Target System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699
20.5 Internal Registers of CAN Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 700
20.5.1 CAN module register and message buffer addresses . . . . . . . . . . . . . . . . 700
20.5.2 CAN Controller configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701
20.5.3 CAN registers overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702
20.5.4 Register bit configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712
20.6 Bit Set/Clear Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
20.7 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717
20.8 CAN Controller Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
20.8.1 Initialization of CAN module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
20.8.2 Initialization of message buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
20.8.3 Redefinition of message buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
20.8.4 Transition from initialization mode to operation mode. . . . . . . . . . . . . . . . . 755
20.8.5 Resetting error counter CnERC of CAN module. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 756
20.9 Message Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757
20.9.1 Message reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757
20.9.2 Receive data read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758
20.9.3 Receive history list function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759
20.9.4 Mask function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 761
20.9.5 Multi buffer receive block function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 762
20.9.6 Remote frame reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763
20.10 Message Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 764
20.10.1 Message transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 764
20.10.2 Transmit history list function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 766
20.10.3 Automatic block transmission (ABT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768
20.10.4 Transmission abort process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 770
20.10.5 Remote frame transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771
20.11 Power Saving Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 772
20.11.1 CAN sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 772
20.11.2 CAN stop mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775
20.11.3 Example of using power saving modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776
20.12 Interrupt Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777
20.13 Diagnosis Functions and Special Operational Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 778

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 15
User Manual
20.13.1 Receive-only mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 778
20.13.2 Single-shot mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779
20.13.3 Self-test mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 780
20.13.4 Receive/transmit operation in each operation mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . 781
20.14 Time Stamp Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 782
20.14.1 Time stamp function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 782
20.15 Baud Rate Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
20.15.1 Baud rate setting conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
20.15.2 Representative examples of baud rate settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
20.16 Operation of CAN Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 791
Chapter 21 A/D Converter (ADC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817
21.1 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817
21.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 819
21.3 ADC Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821
21.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
21.4.1 Basic operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
21.4.2 Trigger mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 836
21.4.3 Operation modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 838
21.4.4 Power-fail compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843
21.5 Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849
21.6 How to read A/D Converter characteristics table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 851
Chapter 22 Motor Control Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856
22.1 Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856
22.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857
22.3 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 861
22.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873
22.4.1 System outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873
22.4.2 Dead-time control (generation of negative-phase wave signal) . . . . . . . . . 878
22.4.3 Interrupt culling function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885
22.4.4 Operation to rewrite register with transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 892
22.4.5 TAAx tuning operation for A/D conversion start trigger signal output . . . . . 908
22.4.6 A/D conversion start trigger output function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911
Chapter 23 Power Supply Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 916
23.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 916
23.2 Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917
23.3 On-chip voltage regulators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 919
Chapter 24 Low-Voltage Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 920
24.1 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 920
24.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 921
24.3 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 922
24.4 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926
24.4.1 Reset generation from LVI (LVIM.LVIMD = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926
24.4.2 Interrupt generation from LVI (LVIM.LVIMD = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 927
24.4.3 Disabling the LVI operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928
24.4.4 RAM retention voltage detection operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 929

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 16
User Manual
Chapter 25 On-Chip Debug Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 930
25.1 Functional Outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 930
25.1.1 Debug functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 930
25.2 Controlling the N-Wire Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933
25.3 N-Wire Enabling Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935
25.3.1 Starting normal operation after RESET and RESPOC . . . . . . . . . . . . . . . . 935
25.3.2 Starting debugger after RESET and RESPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935
25.3.3 N-Wire activation by RESET pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 936
25.4 Connection to N-Wire Emulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937
25.4.1 KEL connector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937
25.5 Restrictions and Cautions on On-Chip Debug Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 941
Chapter 26 Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942
26.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942
26.1.1 General reset performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942
26.1.2 Reset at power-on. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945
26.1.3 External RESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947
26.1.4 Reset by Watchdog Timer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 948
26.1.5 Reset by Clock Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 948
26.1.6 Reset by Low-Voltage Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 948
26.2 Reset Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 949
Appendix A Special Function Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 950
A.1 CAN Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 950
A.2 Other Special Function Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954
Appendix B Registers Access Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971
B.1 Timer AA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 972
B.2 Timer AB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974
B.3 Motor Control Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 976
B.4 Timer M. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977
B.5 Watchdog Timer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978
B.6 A/D Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978
B.7 I2C Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979
B.8 Asynchronous Serial Interface (UARTD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979
B.9 Clocked Serial Interface (CSIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979
B.10 CAN Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 980
B.11 All other Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 980
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 983

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 17
User Manual
Preface
Readers This manual is intended for users who want to understand the functions of the
concerned microcontrollers.
Purpose This manual presents the hardware manual for the concerned microcontrollers.
Organization This system specification describes the following sections:
• Pin function
• CPU function
• Internal peripheral function
Module instances These microcontrollers may contain several instances of a dedicated module.
In general the different instances of such modules are identified by the index
“n”, where “n” counts from 0 to the number of instances minus one.
Legend Symbols and notation are used as follows:
• Weight in data notation: Left is high order column,
right is low order column
• Active low notation: xxx (pin or signal name is
over-scored) or
/xxx (slash before signal name)
• Memory map address: High order at high stage
and low order at low stage
Note Additional remark or tip
Caution Item deserving extra attention
Numeric notation: • Binary: xxxx or xxxB
• Decimal: xxxx
• Hexadecimal: xxxxHor 0x xxxx
Prefixes representing powers of 2 (address space, memory capacity):
• K (kilo): 210 = 1024
• M (mega): 220 = 10242= 1,048,576
•G(giga): 2
30 = 10243=
1,073,741,824
Register contents: X, x = don’t care
Diagrams Block diagrams do not necessarily show the exact wiring in hardware but the
functional structure.
Timing diagrams are for functional explanation purposes only, without any
relevance to the real hardware implementation.
Further Information For further information see http://www.renesas.eu/.

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 18
User Manual
Chapter 1 Introduction
The V850ES/Fx3 is a product line in NEC Electronics’ V850 family of single-
chip microcontrollers designed for automotive applications.
1.1 General
The V850ES/Fx3 single-chip microcontroller devices make the performance
gains attainable with 32-bit RISC-based controllers available for embedded
control applications. The integrated V850ES CPU offers easy pipeline handling
and programming, resulting in compact code size comparable to 16-bit CISC
CPUs.
The V850ES/Fx3 devices provide an excellent combination of general purpose
peripheral functions like serial communication interfaces, timers/counters,
measurement and control functions, with full CAN network support.
The devices offer specific power-saving modes to manage the power
consumption effectively under varying conditions.
Thus equipped, the V850ES/Fx3 product line is ideally suited for automotive
body applications. It is also an excellent choice for other applications where a
combination of sophisticated peripheral functions and CAN network support is
required.
(1) V850ES CPU
The V850ES CPU core is a 32-bit RISC processor. Through the use of basic
instructions that can be executed in one clock period combined with an
optimized pipeline architecture, it achieves marked improvements in instruction
execution speed.
In addition, to make it ideal for use in digital control applications, a 32-bit
hardware multiplier supports multiply instructions, saturated multiply
instructions, bit operation instructions, etc.
Through two-byte basic instructions and instructions compatible with high level
languages, the object code efficiency in a C compiler is increased, and
program size can be reduced.
Further, because the on-chip Interrupt Controller provides high-speed interrupt
response and processing, the devices are well suited for high level real-time
control applications.
(2) On-chip flash memory
The V850ES/Fx3 microcontrollers have on-chip flash memory. It is possible to
program the controllers directly in the target environment where they are
mounted.
With this feature, system development time can be reduced and system
maintainability after shipping can be markedly improved.

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User Manual
Chapter 1 Introduction
(3) A full range of software development tools
A development system is available that includes an optimized C compiler,
debugger, in-circuit emulator, simulator, system performance analyzer, and
other elements.
1.2 Features Summary
The V850ES/Fx3 series includes the following microcontrollers:
• V850ES/FE3
– µPD70F3370A
–µPD70F3371
• V850ES/FF3
–µPD70F3372
–µPD70F3373
• V850ES/FG3
–µPD70F3374
–µPD70F3375
– µPD70F3376A
– µPD70F3377A
• V850ES/FJ3
–µPD70F3378
–µPD70F3379
–µPD70F3380
–µPD70F3381
–µPD70F3382
• V850ES/FK3
–µPD70F3383
–µPD70F3384
–µPD70F3385
The common CPU core provides:
• 83 instructions
• 32 general registers (32 bits each)
• Comprehensive instruction set:
– V850ES (compatible with V850 plus added powerful instructions for
reducing code and increasing execution speed)
– Signed multiplication (16 bits ×16 bits →32 bits or 32 bits ×32 bits →
64 bits) in 1 to 5 clocks
– Saturated operation instructions (with overflow/underflow detection)
– 32-bit shift instructions in 1 clock cycle
– Bit manipulation instructions
– Load/store instructions with long/short format
– Signed load instructions

R01UH0237ED0320 Rev. 3.20 20
User Manual
Chapter 1 Introduction
The following table gives an overview of the most outstanding controller features.
Table 1-1 V850ES/Fx3 features (1/2)
Series name V850ES/FE3 V850ES/FF3 V850ES/FG3 V850ES/FJ3 V850ES/FK3 Product ‘F3370A ‘F3371 ‘F3372 ‘F3373 ‘F3374 ‘F3375 ‘F3376A ‘F3377A ‘F3378 ‘F3379 ‘F3380 ‘F3381 ‘F3382 ‘F3383 ‘F3384 ‘F3385 CPU V850ES (32 bit RISC) Internal memory
Code Flash 128 KB 256 KB 128 KB 256 KB 128 KB 256 KB 384 KB 512 KB 256 KB 384 KB 512 KB 768 KB 1024 KB 512 KB 768 KB 1024 KB RAM 8 KB 16 KB 8 KB 16 KB 8 KB 16 KB 24 KB 32 KB 16 KB 24 KB 32 KB 40 KB 48 KB 32 KB 48 KB 60 KB Data Flash 32 KB
External memory interface – 16-bit multiplexed address/data bus, 4 chips selects Operating clock
max. CPU frequency 32 MHz 48 MHz 32 MHz 48 MHz PLL ratio x 8 SSCG ratio x 96 MainOSC operates on 4 MHz to 16 MHz crystal SubOSC operates on RC or crystal Low speed internal oscillator
typ. 240 KHz
High speed internal oscillator
typ. 8 MHz
I/O ports 51 67 84 128 152 Timers
TAA 5 ch 8 ch TAB 1 ch 2 ch 3 ch TMM 1 ch Motor control 1 ch Watch 1 ch WDT2 1 ch