概述
ADuCM420 是一款完全集成的單封裝套件，包括高性能模擬外設套件和數字外設套件（由 160MHz Arm ^?^ Cortex -M33 處理器控制）以及用于數字碼和數據的集成閃存。
數據表：*附件：ADUCM420具有MDIO接口的12位模擬輸入 輸出、Arm Cortex-M33 的精密模擬微控制器技術手冊.pdf

ADuCM420 上的模數轉換器（ADC）提供 12 位、2 MSPS 數據采集，并且在單端模式下，使用多達 12 個輸入引腳。此外，還可以測量裸片溫度和電源電壓。

ADC 輸入電壓范圍為 0 V 至 VREF。提供了一種時序控制器，使用戶可以選擇一組要按時序測量的 ADC 通道，而無需在時序期間進行軟件干預。該時序可以選擇性地以用戶可選擇的速率自動重復。

多達 12 個通道的 12 位數模轉換器 (DAC) 具有輸出緩沖區支持。

ADuCM420 可進行配置，以便數字和模擬輸出通過看門狗或軟件復位時序保持其輸出電壓。因此，即使在 ADuCM420 自行復位時，產品也可以保持功能。

ADuCM420 具有低功耗 Arm Cortex-M33 處理器和 32 位精簡指令集計算機 (RISC) 機器，通過浮點單元 (FPU) 提供高達 240 MIPS 的峰值性能。片內還集成了 2× 256 kB 閃存/EE 存儲器和 64 kB 靜態隨機存取存儲器 (SRAM)，兩者都具有單比特錯誤校正 (SEC)、雙比特錯誤檢測 (DED) 和錯誤檢查和糾正 (ECC)。閃存包含兩個獨立的 256 kB 模塊支持一個閃存模塊執行程序，同時另一個閃存模塊進行寫入/擦除操作。

ADuCM420 采用片內振蕩器工作，鎖相環頻率為 160 MHz。該時鐘可以選擇性地進行分頻，以降低功耗。可以通過 ADuCM420 軟件設置其他低功耗模式。

該套件包括一個管理數據輸入/輸出 (MDIO) 接口，能夠以高達 10 MHz 的頻率運行。 通過合并物理地址 (PHYADR) 和設備地址 (DEVADD) 硬件比較器，可以簡化用戶編程。不可擦除內核數字碼與用戶閃存中的標志相結合，使用戶數字碼在兩個獨立的硬件閃存塊之間可靠地切換。

ADuCM420 集成了一系列片內外設，可以在應用中根據需要在軟件控制下進行配置。這些外設包括 2× 個通用異步接收器變送器 (UART)、3× 個 I2C 和 2× 個串行外設接口 (SPI) 串行輸入/輸出通信控制器、通用輸入/輸出 (GPIO)、32 單元可編程邏輯陣列 (PLA)、5 個通用定時器、一個喚醒定時器 (WUT) 和一個系統看門狗定時器 (WDT)。還提供了具有八個 16 位脈寬調制輸出通道 (PWM)。

GPIO 引腳 (Px.x) 在高阻抗輸入模式下上電。在輸出模式下，軟件在開漏模式和推挽模式之間進行選擇。上拉和下拉電阻可以通過軟件禁用和啟用。GPIO 引腳可以根據 IOVDDx 引腳配置不同的電壓電平，如 3.3 V、1.8 V 和 1.2 V。在 GPIO 輸出模式下，可以保持輸入使能以監控 GPIO 引腳。GPIO 引腳也可編程設置為數字或模擬外設信號，在這種情況下，引腳特性需滿足特 定要求。

Arm Cortex-M3 處理器具有大量的配套生態系統，以簡化 ADuCM420 的產品開發。通過 Arm 串行線調試端口進行訪問。片內工廠固件支持通 過 MDIO 或 I2C 進行在線串行下載。這些特性都集成在一個支持此精密模擬微控制器的低成本開發系統中。

請注意，在本數據手冊全文中，多功能引腳（例如 AIN4/VDAC0）可能使用引腳全稱或引腳的單一功能指代，例如 AIN4（如果僅與該功能相關時）。

應用

• 光纖網絡 100 Gbps/200 Gbps/400 Gbps 和更高頻率模塊

特性

• 模擬輸入/輸出
  • 多通道、12-位、2 MSPS ADC
    • 高達 12 個外部通道
    • 片內裸片溫度監視器
    • 3 個電源監視器通道
    • 單端模式
    • 0 V 至 VREF 模擬輸入范圍
    • 輸入緩沖區
  • 12 位電壓輸出 DACs
  • 8× 0 V 至 2.5 V， 1 kΩ 負載
  • 4× 0 V 至 2.5 V， 2.5 kΩ 負載
  • 1.25 V 或 2.5 V 片內低漂移基準電壓源
  • 緩沖的 1.25 V 或 2.5 V 輸出
  • 4 個電壓比較器
• 微控制器
• 32 位 Arm Cortex-M33 內核，32 位 RISC 架構，FPU
• 串行線端口支持數字碼下載和調試
• 時鐘選項：
• 16 MHz 片內振蕩器
• 具有可編程分頻器的 160 MHz PLL 輸出
• 外部時鐘脈沖源
• 封裝和溫度范圍
• 3.46 mm × 3.46 mm、64 球 WLCSP 封裝
• 完全指定在 ?40°C 至 +105°C 環境中運行
• 存儲器
  • 2× 256 kB 獨立閃存/帶 ECC 的 EE 存儲器
    • 10000 次循環閃存/EE 耐久性
    • 20 年閃存/EE 保留
  • 具有 ECC 的 64 kB SRAM
• 通過 MDIO 或 I2C，可進行軟件觸發的電路內重編程
• 片內外設
• 2× UART、2× SPI、3× I2C 串行輸入/輸出
• 多電平電壓（3.3 V，1.8 V，1.2 V）GPIO
• MDIO 從機的頻率高達 10 MHz
• 五個通用定時器
• 喚醒定時器 (WUT)
• 監控定時器 (WDT)
• 32 元素 PLA
• 16 位 PWM
• 所有 GPIO 都支持外部中斷，其中五個可以支持喚醒功能
• 電源
• 多種電源：電壓 DAC 和 ADC 為 3.3 V，數字輸入/輸出為 3.3 V、1.8 V 或 1.2 V
• 低功耗應用的操作模式
• 工具
• 低成本快速啟動開發系統
• 完全第三方支持

框圖

SPI時序規格：從機模式

SPI通用輸入輸出引腳（P0.3至P0.0、P1.7至P1.4）驅動強度設置為12 mA，IOVDD1 ≥ 1.2 V ，SPI時鐘為40 MHz。見圖3和圖4。

典型性能特征

引腳配置描述

應用信息

電源供應

ADuCM420的工作電源電壓為：AVDD和IOVDD0為2.85 V至3.6 V ，IOVDD1為1.2 V或1.8 V ，DVDD為1.8 V至3.6 V 。獨立的模擬（AVDD）和數字電源引腳（IOVDD1和DVDD）允許AVDD在數字信號經常出現尖峰的系統中保持相對穩定。在這種模式下，ADuCM420也可以采用分離電源供電。也就是說，該器件可為每個電源使用不同的電壓電平，只要滿足表1和表9中定義的每個電源的最小和最大規格即可。典型的分離電源配置如圖15所示。

作為提供兩個獨立電源的替代方案，用戶可以通過在AVDD上放置一個小串聯電阻和/或鐵氧體磁珠來降低AVDD上的噪聲，然后將模擬電源分別接地。此配置的一個示例如圖16所示。在這種配置中，其他模擬電路（如運算放大器和電壓基準）也可以從AVDD電源線路供電。

在圖15和圖16中，一個大容量（10 μF）儲能電容連接到DVDD，一個單獨的10 μF電容連接到AVDD。此外，在芯片上的每個AVDD、IOVDD0、IOVDD1和DVDD引腳附近放置本地小容量值（0.1 μF）電容。在所有板級設計中，應包括所有這些電容，并確保較小的電容盡可能靠近每個電源引腳，且走線長度最短。將這些電容的接地端直接連接到底層接地層。

請注意，ADuCM420上的模擬和數字接地引腳在任何時候都必須參考同一系統接地參考點。

上電要求

圖17和圖18顯示了DVDD和AVDD的上電要求。圖19顯示了如果P2.3/BMP/PLA10引腳沒有外部上拉時，IOVDD0的上電要求。

推薦電路及元件參數值

使用電容對電源和穩壓器進行充分去耦，這些電容連接在AVDD_REG、DVDD_REG和IOVDDx引腳及其相關的接地引腳（AGND和DGND）之間。表12指出哪些接地引腳與哪些電源引腳配對。

有三個數字電源引腳：IOVDD0、IOVDD1和DVDD。用盡可能靠近這些引腳放置的0.1 μF電容對這些引腳進行去耦。