December 2005
1/152
Rev 1
ST7LITE1xB
8-BIT MCU WITH SINGLE VOLTAGE FLASH MEMORY,
DATA EEPROM, ADC, 5 TIMERS, SPI
Memories
up to 4 Kbytes single voltage extended Flash
(XFlash) Program memory with read-out pro-
tection, In-Circuit Programming and In-Appli-
cation programming (ICP and IAP). 10K write/
erase cycles guaranteed, data retention: 20
years at 55C.
256 bytes RAM
128 bytes data E2PROM with read-out pro-
tection. 300K write/erase cycles guaranteed,
data retention: 20 years at 55C.
Clock, Reset and Supply Management
Enhanced reset system
Enhanced low voltage supervisor (LVD) for
main supply and an auxiliary voltage detector
(AVD) with interrupt capability for implement-
ing safe power-down procedures
Clock sources: Internal 1% RC oscillator (on
ST7FLITE15B and ST7FLITE19B), crystal/
ceramic resonator or external clock
Internal 32-MHz input clock for Auto-reload
timer
Optional x4 or x8 PLL for 4 or 8 MHz internal
clock
Five Power Saving Modes: Halt, Active-Halt,
Auto Wake-up from Halt, Wait and Slow
I/O Ports
Up to 17 multifunctional bidirectional I/O lines
7
high sink outputs
5 Timers
Configurable watchdog timer
Two 8-bit Lite Timers with prescaler,
1 realtime base and 1 input capture
Two 12-bit Auto-reload Timers with 4 PWM
outputs, 1 input capture, 4 output compare
and one pulse functions
Communication Interface
SPI synchronous serial interface
Interrupt Management
12 interrupt vectors plus TRAP and RESET
15 external interrupt lines (on 4 vectors)
Analog Comparator
A/D Converter
7 input channels
Fixed gain Op-amp
13-bit precision for 0 to 430 mV (@ 5V V
DD
)
10-bit precision for 430 mV to 5V (@ 5V V
DD
)
Instruction Set
8-bit data manipulation
63 basic instructions with illegal opcode de-
tection
17 main addressing modes
8 x 8 unsigned multiply instructions
Development Tools
Full hardware/software development package
DM (Debug Module)
Device Summary
DIP20
DIP16
SO16
300"
QFN20
SO20
Features
ST7LITE10B
ST7LITE15B
ST7LITE19B
Program memory - bytes
2K/4K
RAM (stack) - bytes
256 (128)
Data EEPROM - bytes
-
-
128
Peripherals
Lite Timer with Wdg, Autoreload
Timer, SPI, 10-bit ADC with Op-Amp
Lite Timer with Wdg, Autoreload Timer with 32-MHz input clock, SPI,
10-bit ADC with Op-Amp, Analog Comparator
Operating Supply
2.7V to 5.5V
CPU Frequency
Up to 8Mhz(w/ ext OSC up to 16MHz) Up to 8Mhz (w/ ext OSC up to 16MHz and int 1MHz RC 1%, PLLx8/4MHz)
Operating Temperature
-40C to +85C
Packages
SO20 300", DIP20, SO16 300", DIP16, QFN20
1
Table of Contents
152
2/152
1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 PIN DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 REGISTER & MEMORY MAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4 FLASH PROGRAM MEMORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.1
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.2
MAIN FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3
PROGRAMMING MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.4
ICC INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5
MEMORY PROTECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.6
RELATED DOCUMENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.7
REGISTER DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5 DATA EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.1
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.2
MAIN FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.3
MEMORY ACCESS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.4
POWER SAVING MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.5
ACCESS ERROR HANDLING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.6
DATA EEPROM READ-OUT PROTECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.7
REGISTER DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6 CENTRAL PROCESSING UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.1
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.2
MAIN FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.3
CPU REGISTERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7 SUPPLY, RESET AND CLOCK MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.1
INTERNAL RC OSCILLATOR ADJUSTMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.2
PHASE LOCKED LOOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.3
REGISTER DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4
MULTI-OSCILLATOR (MO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
7.5
RESET SEQUENCE MANAGER (RSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
7.6
SYSTEM INTEGRITY MANAGEMENT (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8 INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.1
NON MASKABLE SOFTWARE INTERRUPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.2
EXTERNAL INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.3
PERIPHERAL INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9 POWER SAVING MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.1
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.2
SLOW MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.3
WAIT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9.4
HALT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
9.5
ACTIVE-HALT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.6
AUTO WAKE UP FROM HALT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
10 I/O PORTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
10.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
10.2 FUNCTIONAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
10.3 I/O PORT IMPLEMENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
1
Table of Contents
3/152
10.4 UNUSED I/O PINS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
10.5 LOW POWER MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
10.6 INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
10.7 DEVICE-SPECIFIC I/O PORT CONFIGURATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.8 MULTIPLEXED INPUT/OUTPUT PORTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
11 ON-CHIP PERIPHERALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
11.1 WATCHDOG TIMER (WDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
11.2 DUAL 12-BIT AUTORELOAD TIMER 3 (AT3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
11.3 LITE TIMER 2 (LT2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
11.4 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
11.5 10-BIT A/D CONVERTER (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
11.6 ANALOG COMPARATOR (CMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
12 INSTRUCTION SET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
12.1 ST7 ADDRESSING MODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
12.2 INSTRUCTION GROUPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
13 ELECTRICAL CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
13.1 PARAMETER CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
13.2 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
13.3 OPERATING CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
13.4 SUPPLY CURRENT CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
13.5 CLOCK AND TIMING CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
13.6 MEMORY CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
13.7 EMC CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
13.8 I/O PORT PIN CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
13.9 CONTROL PIN CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
13.10 COMMUNICATION INTERFACE CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
13.11 10-BIT ADC CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
13.12 ANALOG COMPARATOR CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.13 PROGRAMMABLE INTERNAL VOLTAGE REFERENCE CHARACTERISTICS . . . . . 138
13.14 CURRENT BIAS CHARACTERISTICS (FOR COMPARATOR AND INTERNAL VOLTAGE
REFERENCE) 138
14 PACKAGE CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
14.1 PACKAGE MECHANICAL DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
14.2 SOLDERING INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
15 DEVICE CONFIGURATION AND ORDERING INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
15.1 OPTION BYTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
15.2 DEVICE ORDERING INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
15.3 DEVELOPMENT TOOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
15.4 ST7 APPLICATION NOTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
16 REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
ST7LITE1xB
4/152
1 INTRODUCTION
The ST7LITE1xB is a member of the ST7 micro-
controller family. All ST7 devices are based on a
common industry-standard 8-bit core, featuring an
enhanced instruction set.
The ST7LITE1xB features FLASH memory with
byte-by-byte In-Circuit Programming (ICP) and In-
Application Programming (IAP) capability.
Under software control, the ST7LITE1xB device
can be placed in WAIT, SLOW, or HALT mode, re-
ducing power consumption when the application is
in idle or standby state.
The enhanced instruction set and addressing
modes of the ST7 offer both power and flexibility to
software developers, enabling the design of highly
efficient and compact application code. In addition
to standard 8-bit data management, all ST7 micro-
controllers feature true bit manipulation, 8x8 un-
signed multiplication and indirect addressing
modes.
For easy reference, all parametric data are located
in
section 13 on page 107
. The ST7LITE1xB fea-
tures an on-chip Debug Module (DM) to support
In-Circuit Debugging (ICD). For a description of
the DM registers, refer to the ST7 ICC Protocol
Reference Manual.
Figure 1. General Block Diagram
8-BIT CORE
ALU
ADDRESS
AND DATA BUS
OSC1
OSC2
RESET
PORT A
Internal
CLOCK
CONTROL
RAM
(256 Bytes)
PA7:0
(8 bits)
V
SS
V
DD
POWER
SUPPLY
PROGRAM
(up to 4K Bytes)
LVD, AVD
MEMORY
PLL x 8
Ext.
1MHz
PLL
Int.
1MHz
8-Bit
LITE TIMER 2
PORT B
SPI
PB6:0
(7 bits)
DATA EEPROM
(128 Bytes)
1% RC
OSC
to
16MHz
ADC
+ OpAmp
12-Bit
Auto-Reload
TIMER 2
CLKIN
/ 2
or PLL X4
8MHz -> 32MHz
WATCHDOG
Debug Module
Programmable
Internal Reference
Comparator
PORT C
PC1:0
(2 bits)
1
PDF 
ZIP