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p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a m i x e d - s i g n a l c o n t r o l p r o c e s s o r w i t h a r m c o r t e x - m 4 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f r e v . p r e i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 w w w . a n a l o g . c o m f a x : 7 8 1 . 4 6 1 . 3 1 1 3 ? 2 0 1 3 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . s y s t e m f e a t u r e s 1 0 0 m h z t o 2 4 0 m h z a r m c o r t e x - m 4 w i t h f l o a t i n g - p o i n t u n i t 1 2 8 k b y t e t o 3 8 4 k b y t e z e r o - w a i t - s t a t e l 1 s r a m w i t h 1 6 k b y t e l 1 c a c h e u p t o 2 m b y t e f l a s h m e m o r y 1 6 - b i t a s y n c h r o n o u s e x t e r n a l m e m o r y i n t e r f a c e e n h a n c e d p w m u n i t s f o u r 3 r d / 4 t h o r d e r s i n c f i l t e r s f o r g l u e l e s s c o n n e c t i o n o f i s o - l a t e d a d c s h a r m o n i c a n a l y s i s e n g i n e 1 0 / 1 0 0 e t h e r n e t m a c f u l l s p e e d u s b o n - t h e - g o ( o t g ) t w o c a n ( c o n t r o l l e r a r e a n e t w o r k ) 2 . 0 b i n t e r f a c e s t h r e e u a r t p o r t s t w o s e r i a l p e r i p h e r a l i n t e r f a c e ( s p i - c o m p a t i b l e ) p o r t s e i g h t 3 2 - b i t g e n e r a l - p u r p o s e t i m e r s f o u r e n c o d e r i n t e r f a c e s , 2 w i t h f r e q u e n c y d i v i s i o n s i n g l e p o w e r s u p p l y 1 7 6 - l e a d ( 2 4 m m 2 4 m m ) r o h s c o m p l i a n t l q f p p a c k a g e 1 2 0 - l e a d ( 1 4 m m 1 4 m m ) r o h s c o m p l i a n t l q f p p a c k a g e a n a l o g s u b s y s t e m f e a t u r e s a d c c o n t r o l l e r ( a d c c ) a n d d a c c o n t r o l l e r ( d a c c ) t w o 1 6 - b i t s a r a d c s w i t h u p t o 2 4 m u l t i p l e x e d i n p u t s , s u p p o r t i n g d u a l s i m u l t a n e o u s c o n v e r s i o n i n 3 8 0 n s ( 1 6 - b i t , n o m i s s i n g c o d e s , 3 . 5 l s b i n l ) t w o 1 2 - b i t r - s t r i n g d a c s , w i t h o u t p u t r a t e u p t o 5 0 k h z t w o 2 . 5 v p r e c i s i o n v o l t a g e r e f e r e n c e o u t p u t s ( f o r d e t a i l s , s e e a d c / d a c s p e c i f i c a t i o n s o n p a g e 3 6 . ) f i g u r e 1 . b l o c k d i a g r a m u p t o 2 m b y t e f l a s h l 1 c a c h e 1 6 k b y t e l 1 i n s t r u c t i o n c a c h e s y s t e m c o n t r o l b l o c k s p e r i p h e r a l s h a r d w a r e f u n c t i o n s l 3 m e m o r y s y s t e m f a b r i c 1 e m a c w i t h i e e e 1 5 8 8 ( o p t i o n a l ) 2 x s p o r t 2 c a n s t a t i c m e m o r y c o n t r o l l e r a s y n c i n t e r f a c e 2 s p i 4 q u a d r a t u r e e n c o d e r 8 t i m e r 1 2 p w m p a i r s 1 t w i u s b f s o t g ( o p t i o n a l ) l 1 m e m o r y u p t o 3 8 4 k b y t e p a r i t y - e n a b l e d z e r o - w a i t - s t a t e s r a m c o r e s i g h t ? t e s t & c o n t r o l p l l & p o w e r m a n a g e m e n t f a u l t m a n a g e m e n t e v e n t c o n t r o l s y s t e m w a t c h d o g s 3 u a r t a d c c d a c c h a r m o n i c a n a l y s i s e n g i n e ( h a e ) a n a l o g s u b s y s t e m g p i o ( 4 0 o r 9 1 ) a d c d a c c o r t e x - m 4 s i n c f i l t e r s
r e v . p r e | p a g e 2 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a t a b l e o f c o n t e n t s s y s t e m f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a n a l o g s u b s y s t e m f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a n a l o g s u b s y s t e m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 a r m c o r t e x - m 4 c o r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 e m b e d d e d i c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 p r o c e s s o r i n f r a s t r u c t u r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 m e m o r y a r c h i t e c t u r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 s e c u r i t y f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 p r o c e s s o r r e l i a b i l i t y f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 a d d i t i o n a l p r o c e s s o r p e r i p h e r a l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 g e n e r a l - p u r p o s e c o u n t e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 s e r i a l p e r i p h e r a l i n t e r f a c e ( s p i ) p o r t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 u a r t p o r t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 t w i c o n t r o l l e r i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 c o n t r o l l e r a r e a n e t w o r k ( c a n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 1 0 / 1 0 0 e t h e r n e t m a c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 u s b 2 . 0 o n - t h e - g o d u a l - r o l e d e v i c e c o n t r o l l e r . . . . . . . 1 3 c l o c k a n d p o w e r m a n a g e m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 s y s t e m d e b u g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 d e v e l o p m e n t t o o l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 r e l a t e d d o c u m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 r e l a t e d s i g n a l c h a i n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 a d s p - c m 4 0 2 f / a d s p - c m 4 0 3 f s i g n a l d e s c r i p t i o n s . . . . . . 1 7 a d s p - c m 4 0 2 f / a d s p - c m 4 0 3 f m u l t i p l e x e d p i n s . . . . . . . . . 2 2 a d s p - c m 4 0 7 f / a d s p - c m 4 0 8 f s i g n a l d e s c r i p t i o n s . . . . . . 2 4 a d s p - c m 4 0 7 f / a d s p - c m 4 0 8 f m u l t i p l e x e d p i n s . . . . . . . . . 3 1 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 a d c / d a c s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 f l a s h s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 e s d s e n s i t i v i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 p a c k a g e i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 t i m i n g s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 o u t p u t d r i v e c u r r e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 1 2 0 - l e a d l q f p l e a d a s s i g n m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 1 7 6 - l e a d l q f p l e a d a s s i g n m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 p r e - r e l e a s e p r o d u c t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 r e v i s i o n h i s t o r y 0 9 / 1 3 ? r e v i s i o n p r d t o r e v i s i o n p r e u p d a t e d t h e s p e c i f i c a t i o n s s e c t i o n t o i n c l u d e f l a s h i n f o r m a t i o n a n d t i m i n g d a t a f o r a l l i n t e r f a c e s . s e e s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . 3 4 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r e | p a g e 3 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d s p - c m 4 0 x f a m i l y o f m i x e d - s i g n a l c o n t r o l p r o c e s s o r s i s b a s e d o n t h e a r m ? c o r t e x - m 4 t m p r o c e s s o r c o r e w i t h f l o a t i n g - p o i n t u n i t o p e r a t i n g a t f r e q u e n c i e s u p t o 2 4 0 m h z a n d i n t e g r a t - i n g u p t o 3 8 4 k b o f s r a m m e m o r y , 2 m b o f f l a s h m e m o r y , a c c e l e r a t o r s a n d p e r i p h e r a l s o p t i m i z e d f o r m o t o r c o n t r o l a n d p h o t o - v o l t a i c ( p v ) i n v e r t e r c o n t r o l a n d a n a n a l o g m o d u l e c o n - s i s t i n g o f t w o 1 6 - b i t s a r - t y p e a d c s a n d t w o 1 2 - b i t d a c s . t h e a d s p - c m 4 0 x f a m i l y o p e r a t e s f r o m a s i n g l e v o l t a g e s u p p l y ( v d d _ e x t / v d d _ a n a ) , g e n e r a t i n g i t s o w n i n t e r n a l v o l t a g e s u p p l i e s u s i n g i n t e r n a l v o l t a g e r e g u l a t o r s a n d a n e x t e r n a l p a s s t r a n s i s t o r . t h i s f a m i l y o f m i x e d - s i g n a l c o n t r o l p r o c e s s o r s o f f e r s l o w s t a t i c p o w e r c o n s u m p t i o n a n d i s p r o d u c e d w i t h a l o w - p o w e r a n d l o w - v o l t a g e d e s i g n m e t h o d o l o g y , d e l i v e r i n g w o r l d c l a s s p r o c e s s o r a n d a d c p e r f o r m a n c e w i t h l o w e r p o w e r c o n s u m p t i o n . b y i n t e g r a t i n g a r i c h s e t o f i n d u s t r y - l e a d i n g s y s t e m p e r i p h e r a l s a n d m e m o r y ( s h o w n i n t a b l e 1 ) , t h e a d s p - c m 4 0 x m i x e d - s i g - n a l c o n t r o l p r o c e s s o r s a r e t h e p l a t f o r m o f c h o i c e f o r n e x t - g e n e r a t i o n a p p l i c a t i o n s t h a t r e q u i r e r i s c p r o g r a m m a b i l - i t y , a d v a n c e d c o m m u n i c a t i o n s a n d l e a d i n g - e d g e s i g n a l p r o c e s s i n g i n o n e i n t e g r a t e d p a c k a g e . t h e s e a p p l i c a t i o n s s p a n a w i d e a r r a y o f m a r k e t s i n c l u d i n g p o w e r / m o t o r c o n t r o l , e m b e d - d e d i n d u s t r i a l , i n s t r u m e n t a t i o n , m e d i c a l a n d c o n s u m e r . e a c h a d s p - c m 4 0 x f a m i l y m e m b e r c o n t a i n s t h e f o l l o w i n g m o d u l e s . ? 8 g p t i m e r s w i t h p w m o u t p u t ? 3 - p h a s e p w m u n i t s w i t h u p t o 4 o u t p u t p a i r s p e r u n i t ? 2 c a n m o d u l e s ? 1 t w o - w i r e i n t e r f a c e ( t w i ) m o d u l e ? 3 u a r t s t a b l e 1 p r o v i d e s t h e a d d i t i o n a l p r o d u c t f e a t u r e s s h o w n b y m o d e l . t a b l e 1 . a d s p - c m 4 0 x f a m i l y p r o d u c t f e a t u r e s g e n e r i c a d s p - c m 4 0 2 f a d s p - c m 4 0 3 f a d s p - c m 4 0 7 f a d s p - c m 4 0 8 f p a c k a g e 1 2 0 - l e a d l q f p 1 7 6 - l e a d l q f p g p i o s 4 0 9 1 e b i u 1 6 - b i t a s y n c h r o n o u s / 5 a d d r e s s 1 6 - b i t a s y n c h r o n o u s / 2 4 a d d r e s s a d c e n o b ( n o a v e r a g i n g ) 1 1 + 1 3 + 1 1 + 1 3 + a d c i n p u t s 2 4 1 6 d a c o u t p u t s 2 n / a s p o r t s 3 h a l f - s p o r t s 4 h a l f - s p o r t s e t h e r n e t n / a 1 n / a n / a 1 n / a u s b n / a 1 1 n / a 1 1 e x t e r n a l s p i 1 2 g e n e r a l - p u r p o s e c o u n t e r s 2 4 ( 2 w i t h d u a l - o u t p u t s ) f e a t u r e s e t c o d e e f c e f a b d a b l 1 s r a m ( k b ) 1 2 8 1 2 8 3 8 4 1 2 8 1 2 8 3 8 4 3 8 4 1 2 8 3 8 4 3 8 4 f l a s h ( k b ) 5 1 2 2 5 6 2 0 4 8 5 1 2 2 5 6 2 0 4 8 2 0 4 8 1 0 2 4 2 0 4 8 2 0 4 8 c o r e c l o c k ( m h z ) 1 5 0 1 0 0 2 4 0 1 5 0 1 0 0 2 4 0 2 4 0 1 5 0 2 4 0 2 4 0 m o d e l a d s p - c m 4 0 2 b s w z - e f a d s p - c m 4 0 2 b s w z - f f a d s p - c m 4 0 3 b s w z - c f a d s p - c m 4 0 3 b s w z - e f a d s p - c m 4 0 3 b s w z - f f a d s p - c m 4 0 7 b s w z - a f a d s p - c m 4 0 7 b s w z - b f a d s p - c m 4 0 7 b s w z - d f a d s p - c m 4 0 8 b s w z - a f a d s p - c m 4 0 8 b s w z - b f r e v . p r e | p a g e 4 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a a n a l o g s u b s y s t e m t h e p r o c e s s o r s c o n t a i n t w o a d c s a n d t w o d a c s . c o n t r o l o f t h e s e d a t a c o n v e r t e r s i s s i m p l i f i e d b y a p o w e r f u l o n - c h i p a n a - l o g - t o - d i g i t a l c o n v e r s i o n c o n t r o l l e r ( a d c c ) a n d a d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r s i o n c o n t r o l l e r ( d a c c ) . t h e a d c c a n d d a c c a r e i n t e g r a t e d s e a m l e s s l y i n t o t h e s o f t w a r e p r o g r a m m i n g m o d e l , a n d t h e y e f f i c i e n t l y m a n a g e t h e c o n f i g u r a t i o n a n d r e a l - t i m e o p e r a t i o n o f t h e a d c s a n d d a c s . f o r t e c h n i c a l d e t a i l s , s e e a d c / d a c s p e c i f i c a t i o n s o n p a g e 3 6 . t h e a d c c p r o v i d e s t h e m e c h a n i s m t o p r e c i s e l y c o n t r o l e x e c u - t i o n o f t i m i n g a n d a n a l o g s a m p l i n g e v e n t s o n t h e a d c s . t h e a d c c s u p p o r t s t w o - c h a n n e l ( o n e e a c h ? a d c 0 , a d c 1 ) s i m u l - t a n e o u s s a m p l i n g o f a d c i n p u t s w i t h t b d p s t i m e o f f s e t a c c u r a c y ( a p e r t u r e d e l a y ) , a n d c a n d e l i v e r 1 6 c h a n n e l s o f a d c d a t a t o m e m o r y i n 3 s . c o n v e r s i o n d a t a f r o m t h e a d c s m a y b e e i t h e r r o u t e d v i a d m a t o m e m o r y , o r t o a d e s t i n a t i o n r e g i s - t e r v i a t h e p r o c e s s o r . t h e a d c c c a n b e c o n f i g u r e d s o t h a t t h e t w o a d c s s a m p l e a n d c o n v e r t b o t h a n a l o g i n p u t s s i m u l t a n e - o u s l y o r a t d i f f e r e n t t i m e s a n d m a y b e o p e r a t e d i n a s y n c h r o n o u s o r s y n c h r o n o u s m o d e s . t h e b e s t p e r f o r m a n c e c a n b e a c h i e v e d i n s y n c h r o n o u s m o d e . l i k e w i s e , t h e d a c c i n t e r f a c e s t o t w o d a c s a n d h a s p u r p o s e o f m a n a g i n g t h o s e d a c s . c o n v e r s i o n d a t a t o t h e d a c s m a y b e e i t h e r r o u t e d f r o m m e m o r y t h r o u g h d m a , o r f r o m a s o u r c e r e g i s t e r v i a t h e p r o c e s s o r . f u n c t i o n a l o p e r a t i o n a n d p r o g r a m m i n g f o r t h e a d c c a n d d a c c a r e d e s c r i b e d i n d e t a i l i n t h e a d s p - c m 4 0 x m i x e d - s i g n a l c o n t r o l p r o c e s s o r w i t h a r m c o r t e x - m 4 h a r d w a r e r e f e r e n c e . a d c a n d d a c f e a t u r e s a n d p e r f o r m a n c e s p e c i f i c a t i o n s d i f f e r b y p r o c e s s o r m o d e l . s i m p l i f i e d b l o c k d i a g r a m s o f t h e a d c c , d a c c a n d t h e a d c s a n d d a c s a r e s h o w n i n f i g u r e 2 a n d f i g u r e 3 . f i g u r e 2 . c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f a n a l o g s u b s y s t e m b l o c k d i a g r a m d a c 1 d a c 0 a d c 0 a d c 1 _ v i n 0 0 .. . a d c 1 _ v i n 0 1 a d c 1 _ v i n 0 2 a d c 1 _ v i n 1 1 d a c 1 a d c 0 _ v i n 0 0 .. . a d c 0 _ v i n 0 1 a d c 0 _ v i n 0 2 a d c 0 _ v i n 1 1 d a c 0 m u x m u x a d c c d a c c c o n t r o l c o n t r o l m i c r o c o n t r o l l e r d m a s r a m m e m o r y d a t a v r e f 1 v r e f 0 r e f c a p b u f b u f b u f b u f b u f b u f d a c 1 _ v o u t d a c 0 _ v o u t ~~ ~ a d c 1 b u f b u f b a n d g a p a d c / d a c l o c a l c o n t r o l l e r p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r e | p a g e 5 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f f i g u r e 3 . c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f a n a l o g s u b s y s t e m b l o c k d i a g r a m d a c 1 d a c 0 a d c 1 a d c 0 a d c 1 _ v i n 0 0 .. . a d c 1 _ v i n 0 1 a d c 1 _ v i n 0 2 a d c 1 _ v i n 0 7 d a c 1 a d c 0 _ v i n 0 0 .. . a d c 0 _ v i n 0 1 a d c 0 _ v i n 0 2 a d c 0 _ v i n 0 7 d a c 0 m u x m u x a d c c d a c c c o n t r o l c o n t r o l m i c r o c o n t r o l l e r d m a s r a m m e m o r y d a t a v r e f 1 v r e f 0 r e f c a p b u f b u f b u f b u f b u f b u f ~ ~ n o t p i n n e d o u t b u f b u f b a n d g a p a d c / d a c l o c a l c o n t r o l l e r r e v . p r e | p a g e 6 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a c o n s i d e r a t i o n s f o r b e s t c o n v e r t e r p e r f o r m a n c e a s w i t h a n y h i g h p e r f o r m a n c e a n a l o g / d i g i t a l c i r c u i t , t o a c h i e v e b e s t p e r f o r m a n c e , g o o d c i r c u i t d e s i g n a n d b o a r d l a y o u t p r a c - t i c e s s h o u l d b e f o l l o w e d . t h e p o w e r s u p p l y a n d i t s n o i s e b y p a s s ( d e c o u p l i n g ) , g r o u n d r e t u r n p a t h s a n d p i n c o n n e c t i o n s , a n d a n a l o g / d i g i t a l r o u t i n g c h a n n e l p a t h s a n d s i g n a l s h i e l d i n g , a r e a l l o f f i r s t - o r d e r c o n s i d e r a t i o n . f o r a p p l i c a t i o n h i n t s o f d e s i g n b e s t p r a c t i c e , s e e f i g u r e 4 a n d t h e a d s p - c m 4 0 x m i x e d - s i g n a l c o n - t r o l p r o c e s s o r w i t h a r m c o r t e x - m 4 h a r d w a r e r e f e r e n c e . a d c m o d u l e t h e a d c m o d u l e c o n t a i n s t w o 1 6 - b i t , h i g h s p e e d , l o w p o w e r s u c c e s s i v e a p p r o x i m a t i o n r e g i s t e r ( s a r ) a d c s , a l l o w i n g f o r d u a l s i m u l t a n e o u s s a m p l i n g w i t h e a c h a d c p r o c e e d e d b y a 1 2 - c h a n n e l m u l t i p l e x e r . s e e a d c s p e c i f i c a t i o n s o n p a g e 3 6 f o r d e t a i l e d p e r f o r m a n c e s p e c i f i c a t i o n s . i n p u t m u l t i p l e x e r s e n a b l e u p t o a c o m b i n e d 2 6 a n a l o g i n p u t s o u r c e s t o t h e a d c s ( 1 2 a n a - l o g i n p u t s p l u s 1 d a c l o o p b a c k i n p u t p e r a d c ) . t h e v o l t a g e i n p u t r a n g e r e q u i r e m e n t f o r t h o s e a n a l o g i n p u t s i s f r o m 0 v t o 2 . 5 v . a l l a n a l o g i n p u t s a r e o f s i n g l e - e n d e d d e s i g n . a s w i t h a l l s i n g l e - e n d e d i n p u t s , s i g n a l s f r o m h i g h i m p e d a n c e s o u r c e s a r e t h e m o s t d i f f i c u l t t o c o n t r o l , a n d d e p e n d i n g o n t h e e l e c t r i c a l e n v i r o n m e n t , m a y r e q u i r e a n e x t e r n a l b u f f e r c i r c u i t f o r s i g n a l c o n d i t i o n i n g ( f i g u r e 5 ) . a n o n - c h i p b u f f e r b e t w e e n t h e m u l t i p l e x e r a n d a d c r e d u c e s t h e n e e d f o r a d d i t i o n a l s i g n a l c o n d i t i o n i n g e x t e r n a l t o t h e p r o c e s s o r . a d d i t i o n a l l y , e a c h a d c h a s a n o n - c h i p 2 . 5 v r e f e r e n c e t h a t c a n b e o v e r d r i v e n w h e n a n e x t e r n a l v o l t a g e r e f e r e n c e i s p r e f e r r e d . d a c m o d u l e t h e d a c i s a 1 2 - b i t , l o w p o w e r , s t r i n g d a c d e s i g n . t h e o u t p u t o f t h e d a c i s b u f f e r e d , a n d c a n d r i v e a n r / c l o a d t o e i t h e r g r o u n d o r v d d _ a n a . s e e d a c s p e c i f i c a t i o n s o n p a g e 3 8 f o r d e t a i l e d p e r f o r m a n c e s p e c i f i c a t i o n s . i t s h o u l d b e n o t e d t h a t o n s o m e m o d e l s o f t h e p r o c e s s o r , t h e d a c o u t p u t s a r e n o t p i n n e d o u t . h o w e v e r , t h e s e o u t p u t s a r e a l w a y s a v a i l a b l e a s o n e o f t h e m u l t i p l e x e d i n p u t s t o t h e a d c s . t h i s f e a t u r e m a y b e u s e f u l f o r f u n c t i o n a l s e l f - c h e c k o f t h e c o n v e r t e r s . f i g u r e 4 . t y p i c a l p o w e r s u p p l y c o n f i g u r a t i o n f i g u r e 5 . e q u i v a l e n t s i n g l e - e n d e d i n p u t ( s i m p l i f i e d ) v d d _ e x t v d d _ v r e g v d d _ i n t b y p _ d 0 g n d v d d _ a n a 0 g n d _ a n a 0 b y p _ a 0 v r e f 0 v r e f _ g n d 0 r e f c a p v r e f 1 _ g n d v r e f 1 b y p _ a 1 g n d _ a n a 1 v d d _ a n a 1 v r e g c i r c u i t g n d _ a n a 3 . 3 v c o n n e c t e d a t o n e p o i n t g n d _ d i g p l a n e g n d _ a n a p l a n e g n d _ d i g g n d _ a n a 2 g n d _ a n a 3 v r e g _ b a s e a d s p - c m 4 0 x a n a l o g s o u r c e t o a d c v i n v d d _ a n a c t b d o p t i o n a l e x t e r n a l b u f f e r c h o l d r t r a c k c i n r i n t b d t b d a d s p - c m 4 0 x p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r e | p a g e 7 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f h a r m o n i c a n a l y s i s e n g i n e ( h a e ) t h e h a r m o n i c a n a l y s i s e n g i n e ( h a e ) b l o c k r e c e i v e s 8 k h z i n p u t s a m p l e s f r o m t w o s o u r c e s i g n a l s w h o s e f r e q u e n c i e s a r e b e t w e e n 4 5 h z a n d 6 5 h z . t h e h a e w i l l t h e n p r o c e s s t h e i n p u t s a m p l e s a n d p r o d u c e o u t p u t r e s u l t s . t h e o u t p u t r e s u l t s c o n s i s t o f p o w e r q u a l i t y m e a s u r e m e n t s o f t h e f u n d a m e n t a l a n d u p t o 1 2 a d d i t i o n a l h a r m o n i c s . s i n c f i l t e r t h e s i n c m o d u l e p r o c e s s e s f o u r b i t s t r e a m s u s i n g a p a i r o f c o n f i g u r a b l e s i n c f i l t e r s f o r e a c h b i t s t r e a m . t h e p u r p o s e o f t h e p r i m a r y s i n c f i l t e r o f e a c h p a i r i s t o p r o d u c e t h e f i l t e r e d a n d d e c i m a t e d o u t p u t f o r t h e p a i r . t h e o u t p u t m a y b e d e c i m a t e d t o a n y i n t e g e r r a t e b e t w e e n 8 a n d 2 5 6 t i m e s l o w e r t h a n t h e i n p u t r a t e . g r e a t e r d e c i m a t i o n a l l o w s g r e a t e r r e m o v a l o f n o i s e a n d t h e r e f o r e g r e a t e r e n o b . o p t i o n a l a d d i t i o n a l f i l t e r i n g o u t s i d e t h e s i n c m o d u l e m a y b e u s e d t o f u r t h e r i n c r e a s e e n o b . t h e p r i m a r y s i n c f i l t e r o u t p u t i s a c c e s s i b l e t h r o u g h t r a n s f e r t o p r o c e s s o r m e m o r y , o r t o a n o t h e r p e r i p h e r a l , v i a d m a . e a c h o f t h e f o u r c h a n n e l s i s a l s o p r o v i d e d w i t h a l o w - l a t e n c y s e c o n d a r y f i l t e r w i t h p r o g r a m m a b l e p o s i t i v e a n d n e g a t i v e o v e r - r a n g e d e t e c t i o n c o m p a r a t o r s . t h e s e l i m i t d e t e c t i o n e v e n t s c a n b e u s e d t o i n t e r r u p t t h e c o r e , g e n e r a t e a t r i g g e r , o r s i g n a l a s y s - t e m f a u l t . a r m c o r t e x - m 4 c o r e t h e a r m c o r t e x - m 4 , c o r e s h o w n i n f i g u r e 6 , i s a 3 2 - b i t r e d u c e d i n s t r u c t i o n s e t c o m p u t e r ( r i s c ) . i t u s e s a s i n g l e 3 2 - b i t b u s f o r i n s t r u c t i o n a n d d a t a . t h e l e n g t h o f t h e d a t a c a n b e e i g h t b i t s , 1 6 b i t s , o r 3 2 b i t s . t h e l e n g t h o f t h e i n s t r u c t i o n w o r d i s 1 6 o r 3 2 b i t s . t h e c o n t r o l l e r h a s t h e f o l l o w i n g f e a t u r e s . c o r t e x - m 4 a r c h i t e c t u r e ? t h u m b - 2 i s a t e c h n o l o g y ? d s p a n d s i m d e x t e n s i o n s ? s i n g l e c y c l e m a c ( u p t o 3 2 3 2 + 6 4 - > 6 4 ) ? h a r d w a r e d i v i d e i n s t r u c t i o n s ? s i n g l e - p r e c i s i o n f p u ? n v i c i n t e r r u p t c o n t r o l l e r ( 1 2 9 i n t e r r u p t s a n d 1 6 p r i o r i t i e s ) ? m e m o r y p r o t e c t i o n u n i t ( m p u ) ? f u l l c o r e s i g h t t m d e b u g , t r a c e , b r e a k p o i n t s , w a t c h p o i n t s , a n d c r o s s - t r i g g e r s m i c r o a r c h i t e c t u r e ? 3 - s t a g e p i p e l i n e w i t h b r a n c h s p e c u l a t i o n ? l o w - l a t e n c y i n t e r r u p t p r o c e s s i n g w i t h t a i l c h a i n i n g c o n f i g u r a b l e f o r u l t r a l o w p o w e r ? d e e p s l e e p m o d e , d y n a m i c p o w e r m a n a g e m e n t ? p r o g r a m m a b l e c l o c k g e n e r a t o r u n i t e m b e d d e d i c e e m b e d d e d i c e ? p r o v i d e s i n t e g r a t e d o n - c h i p s u p p o r t f o r t h e c o r e . t h e e m b e d d e d i c e m o d u l e c o n t a i n s t h e b r e a k p o i n t a n d w a t c h - p o i n t r e g i s t e r s t h a t a l l o w c o d e t o b e h a l t e d f o r d e b u g g i n g p u r p o s e s . t h e s e r e g i s t e r s a r e c o n t r o l l e d t h r o u g h t h e j t a g t e s t p o r t . w h e n a b r e a k p o i n t o r w a t c h p o i n t i s e n c o u n t e r e d , t h e p r o c e s s o r h a l t s a n d e n t e r s d e b u g s t a t e . o n c e i n a d e b u g s t a t e , t h e p r o c e s - s o r r e g i s t e r s c a n b e i n s p e c t e d a s w e l l a s t h e f l a s h / e e , s r a m , a n d m e m o r y m a p p e d r e g i s t e r s . p r o c e s s o r i n f r a s t r u c t u r e t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s p r o v i d e i n f o r m a t i o n o n t h e p r i m a r y i n f r a s t r u c t u r e c o m p o n e n t s o f t h e a d s p - c m 4 0 x p r o c e s s o r s . d m a c o n t r o l l e r s ( d d e s ) t h e p r o c e s s o r c o n t a i n s 1 7 p e r i p h e r a l d m a c h a n n e l s p l u s t w o m d m a s t r e a m s . d d e c h a n n e l n u m b e r s 0 ? 1 6 a r e f o r p e r i p h e r - a l s a n d c h a n n e l s 1 7 ? 2 0 a r e f o r m d m a . s y s t e m e v e n t c o n t r o l l e r ( s e c ) t h e s e c m a n a g e s t h e e n a b l i n g a n d r o u t i n g o f s y s t e m f a u l t s o u r c e s t h r o u g h i t s i n t e g r a t e d f a u l t m a n a g e m e n t u n i t . t r i g g e r r o u t i n g u n i t ( t r u ) t h e t r u p r o v i d e s s y s t e m - l e v e l s e q u e n c e c o n t r o l w i t h o u t c o r e i n t e r v e n t i o n . t h e t r u m a p s t r i g g e r m a s t e r s ( g e n e r a t o r s o f t r i g - g e r s ) t o t r i g g e r s l a v e s ( r e c e i v e r s o f t r i g g e r s ) . s l a v e e n d p o i n t s c a n b e c o n f i g u r e d t o r e s p o n d t o t r i g g e r s i n v a r i o u s w a y s . c o m m o n a p p l i c a t i o n s e n a b l e d b y t h e t r u i n c l u d e : ? a u t o m a t i c a l l y t r i g g e r i n g t h e s t a r t o f a d m a s e q u e n c e a f t e r a s e q u e n c e f r o m a n o t h e r d m a c h a n n e l c o m p l e t e s ? s o f t w a r e t r i g g e r i n g ? s y n c h r o n i z a t i o n o f c o n c u r r e n t a c t i v i t i e s p i n i n t e r r u p t s e v e r y p o r t p i n o n t h e p r o c e s s o r c a n r e q u e s t i n t e r r u p t s i n e i t h e r a n e d g e - s e n s i t i v e o r a l e v e l - s e n s i t i v e m a n n e r w i t h p r o g r a m m a - b l e p o l a r i t y . i n t e r r u p t f u n c t i o n a l i t y i s d e c o u p l e d f r o m g p i o o p e r a t i o n . s i x s y s t e m - l e v e l i n t e r r u p t c h a n n e l s ( p i n t 0 ? 5 ) a r e r e s e r v e d f o r t h i s p u r p o s e . e a c h o f t h e s e i n t e r r u p t c h a n n e l s c a n m a n a g e u p t o 3 2 i n t e r r u p t p i n s . t h e a s s i g n m e n t f r o m p i n t o i n t e r r u p t i s n o t p e r f o r m e d o n a p i n - b y - p i n b a s i s . r a t h e r , g r o u p s o f e i g h t p i n s ( h a l f p o r t s ) c a n b e f l e x i b l y a s s i g n e d t o i n t e r r u p t c h a n n e l s . e v e r y p i n i n t e r r u p t c h a n n e l f e a t u r e s a s p e c i a l s e t o f 3 2 - b i t m e m - o r y - m a p p e d r e g i s t e r s t h a t e n a b l e h a l f - p o r t a s s i g n m e n t a n d i n t e r r u p t m a n a g e m e n t . t h i s i n c l u d e s m a s k i n g , i d e n t i f i c a t i o n , a n d c l e a r i n g o f r e q u e s t s . t h e s e r e g i s t e r s a l s o e n a b l e a c c e s s t o t h e r e s p e c t i v e p i n s t a t e s a n d u s e o f t h e i n t e r r u p t l a t c h e s , r e g a r d l e s s o f w h e t h e r t h e i n t e r r u p t i s m a s k e d o r n o t . m o s t c o n t r o l r e g i s t e r s f e a t u r e m u l t i p l e m m r a d d r e s s e n t r i e s t o w r i t e - o n e - t o - s e t o r w r i t e - o n e - t o - c l e a r t h e m i n d i v i d u a l l y . r e v . p r e | p a g e 8 o f 8 4 | s e p t e m b e r 2 0 1 3 a d s p - c m 4 0 2 f / c m 4 0 3 f / c m 4 0 7 f / c m 4 0 8 f p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a g e n e r a l - p u r p o s e i / o ( g p i o ) e a c h g e n e r a l - p u r p o s e p o r t p i n c a n b e i n d i v i d u a l l y c o n t r o l l e d b y m a n i p u l a t i o n o f t h e p o r t c o n t r o l , s t a t u s , a n d i n t e r r u p t r e g i s t e r s : ? g p i o d i r e c t i o n c o n t r o l r e g i s t e r ? s p e c i f i e s t h e d i r e c t i o n o f e a c h i n d i v i d u a l g p i o p i n a s i n p u t o r o u t p u t . ? g p i o c o n t r o l a n d s t a t u s r e g i s t e r s ? a ? w r i t e o n e t o m o d - i f y ? m e c h a n i s m a l l o w s a n y c o m b i n a t i o n o f i n d i v i d u a l g p i o p i n s t o b e m o d i f i e d i n a s i n g l e i n s t r u c t i o n , w i t h o u t a f f e c t i n g t h e l e v e l o f a n y o t h e r g p i o p i n s . ? g p i o i n t e r r u p t m a s k r e g i s t e r s ? a l l o w e a c h i n d i v i d u a l g p i o p i n t o f u n c t i o n a s a n i n t e r r u p t t o t h e p r o c e s s o r . g p i o p i n s d e f i n e d a s i n p u t s c a n b e c o n f i g u r e d t o g e n e r a t e h a r d w a r e i n t e r r u p t s , w h i l e o u t p u t p i n s c a n b e t r i g g e r e d b y s o f t w a r e i n t e r r u p t s . ? g p i o i n t e r r u p t s e n s i t i v i t y r e g i s t e r s ? s p e c i f y w h e t h e r i n d i - v i d u a l p i n s a r e l e v e l - o r e d g e - s e n s i t i v e a n d s p e c i f y ? i f e d g e - s e n s i t i v e ? w h e t h e r j u s t t h e r i s i n g e d g e o r b o t h t h e r i s - i n g a n d f a l l i n g e d g e s o f t h e s i g n a l a r e s i g n i f i c a n t . p i n m u l t i p l e x i n g t h e p r o c e s s o r s u p p o r t s a f l e x i b l e m u l t i p l e x i n g s c h e m e t h a t m u l - t i p l e x e s t h e g p i o p i n s w i t h v a r i o u s p e r i p h e r a l s . a m a x i m u m o f 4 p e r i p h e r a l s p l u s g p i o f u n c t i o n a l i t y i s s h a r e d b y e a c h g p i o p i n . a l l g p i o p i n s h a v e a b y p a s s p a t h f e a t u r e ? t h a t i s , w h e n t h e o u t p u t e n a b l e a n d t h e i n p u t e n a b l e o f a g p i o p i n a r e b o t h a c t i v e , t h e d a t a s i g n a l b e f o r e t h e p a d d r i v e r i s l o o p e d b a c k t o t h e r e c e i v e p a t h f o r t h e s a m e g p i o p i n . s e e a d s p - c m 4 0 2 f / a d s p - c m 4 0 3 f m u l t i p l e x e d p i n s o n p a g e 2 2 a n d a d s p - c m 4 0 7 f / a d s p - c m 4 0 8 f m u l t i p l e x e d p i n s o n p a g e 3 1 . m e m o r y a r c h i t e c t u r e t h e i n t e r n a l a n d e x t e r n a l m e m o r y o f t h e a d s p - c m 4 0 x p r o c e s - s o r i s s h o w n i n f i g u r e 7 a n d d e s c r i b e d i n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s . a r m c o r t e x - m 4 m e m o r y s u b s y s t e m t h e m e m o r y m a p o f t h e a d s p - c m 4 0 x f a m i l y i s b a s e d o n t h e c o r t e x - m 4 m o d e l f r o m a r m . b y r e t a i n i n g t h e s t a n d a r d i z e d m e m o r y m a p p i n g , i t b e c o m e s e a s i e r t o p o r t a p p l i c a t i o n s a c r o s s m 4 p l a t f o r m s . o n l y t h e p h y s i c a l i m p l e m e n t a t i o n o f m e m o r i e s i n s i d e t h e m o d e l d i f f e r s f r o m o t h e r v e n d o r s . a d s p - c m 4 0 x a p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n t i s t y p i c a l l y b a s e d o n m e m o r y b l o c k s a c r o s s c o d e / s r a m a n d e x t e r n a l m e m o r y r e g i o n s . s u f f i c i e n t i n t e r n a l m e m o r y i s a v a i l a b l e v i a i n t e r n a l s r a m a n d i n t e r n a l f l a s h . a d d i t i o n a l e x t e r n a l m e m o r y d e v i c e s m a y b e i n t e r f a c e d v i a t h e s m c a s y n c h r o n o u s m e m o r y p o r t , a s w e l l a s t h r o u g h t h e s p i 0 s e r i a l m e m o r y i n t e r f a c e . c o d e r e g i o n a c c e s s e s i n t h i s r e g i o n ( 0 x 0 0 0 0 _ 0 0 0 0 t o 0 x 1 f f f _ f f f f ) a r e p e r - f o r m e d b y t h e c o r e o n i t s i c o d e a n d d c o d e i n t e r f a c e s , a n d t h e y t a r g e t t h e m e m o r y a n d c a c h e r e s o u r c e s w i t h i n t h e a d i c o r t e x - m 4 f p l a t f o r m c o m p o n e n t . ? b o o t r o m . a 3 2 k b y t e b o o t r o m e x e c u t e d a t s y s t e m r e s e t . t h i s s p a c e s u p p o r t s r e a d - o n l y a c c e s s b y t h e m 4 f c o r e o n l y . n o t e t h a t r o m m e m o r y c o n t e n t s c a n n o t b e m o d i f i e d b y t h e u s e r . ? i n t e r n a l s r a m c o d e r e g i o n . t h i s m e m o r y s p a c e c o n - t a i n s t h e a p p l i c a t i o n i n s t r u c t i o n s a n d l i t e r a l ( c o n s t a n t ) d a t a w h i c h m u s t b e e x e c u t e d r e a l t i m e . i t s u p p o r t s r e a d / w r i t e a c c e s s b y t h e m 4 f c o r e a n d r e a d / w r i t e d m a a c c e s s b y s y s - t e m d e v i c e s . i n t e r n a l s r a m c a n b e p a r t i t i o n e d b e t w e e n f i g u r e 6 . c o r t e x - m 4 b l o c k d i a g r a m 1 9 , & 1 ( 6 7 ( ' 9 ( & |