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viii
3 RISC 16-Bit CPU 3-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 CPU Introduction 3-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 CPU Registers 3-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 Program Counter (PC) 3-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Stack Pointer (SP) 3-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3 Status Register (SR) 3-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4 Constant Generator Registers CG1 and CG2 3-7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.5 General−Purpose Registers R4 - R15 3-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Addressing Modes 3-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Register Mode 3-10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2 Indexed Mode 3-11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3 Symbolic Mode 3-12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.4 Absolute Mode 3-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.5 Indirect Register Mode 3-14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.6 Indirect Autoincrement Mode 3-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.7 Immediate Mode 3-16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Instruction Set 3-17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1 Double-Operand (Format I) Instructions 3-18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 Single-Operand (Format II) Instructions 3-19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.3 Jumps 3-20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.4 Instruction Cycles and Lengths 3-72. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.5 Instruction Set Description 3-74. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Basic Clock Module 4-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Basic Clock Module Introduction 4-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Basic Clock Module Operation 4-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Basic Clock Module Features for Low-Power Applications 4-4. . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2 LFXT1 Oscillator 4-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3 XT2 Oscillator 4-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.4 Digitally-Controlled Oscillator (DCO) 4-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.5 DCO Modulator 4-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.6 Basic Clock Module Fail-Safe Operation 4-10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.7 Synchronization of Clock Signals 4-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Basic Clock Module Registers 4-14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Flash Memory Controller 5-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Flash Memory Introduction 5-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Flash Memory Segmentation 5-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Flash Memory Operation 5-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1 Flash Memory Timing Generator 5-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2 Erasing Flash Memory 5-5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3 Writing Flash Memory 5-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.4 Flash Memory Access During Write or Erase 5-14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.5 Stopping a Write or Erase Cycle 5-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.6 Configuring and Accessing the Flash Memory Controller 5-15. . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.7 Flash Memory Controller Interrupts 5-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.8 Programming Flash Memory Devices 5-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 Flash Memory Registers 5-17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .