stm32f103zg_datasheet.pdf资源-CSDN文库

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标题STM32F103zg_datasheet.pdf和描述“stm32f103zg 芯片手册”表明我们要讨论的文档是STMicroelectronics公司生产的STM32F103系列微控制器中的STM32F103ZG型号的详细技术手册。STM32F103系列属于Cortex-M3处理器，具有不同内存配置的高性能微控制器。STM32F103ZG属于该系列中较高内存配置的变体。以下是从提供的文件内容中提取出的详细知识点： 1. 核心性能：STM32F103ZG使用ARM 32位Cortex™-M3 CPU内核，带有内存保护单元（MPU），具备最高72MHz的频率。在0等待状态下内存访问时，其Dhrystone 2.1性能为1.25 DMIPS/MHz。此外，它还支持单周期乘法和硬件除法操作，加快了运算速度。 2. 存储器：该微控制器有768KB到1MB的闪存，96KB的静态随机存取存储器（SRAM）。它具备一个灵活的静态内存控制器，支持最多四个芯片选择，能够与Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR和NAND闪存等不同类型的存储器接口。 3. 输入输出端口：STM32F103ZG最多可达112个快速I/O端口，全部都可以映射到16个外部中断向量，并且几乎所有的I/O口都支持5V耐压。 4. 定时器：具有多达17个定时器，包括最多10个16位定时器，每个定时器具有多达4个输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数器以及增量（正交）编码器输入。此外还有2个16位用于电机控制的PWM定时器，带有死区时间和紧急停止功能，以及两个看门狗定时器。 5. 时钟、复位和电源管理：该微控制器支持2.0V到3.6V的应用电源和I/Os，具备电源复位（POR）、掉电复位（PDR）和可编程电压检测器（PVD）。系统定时器（SysTick）是一个24位的向下计数器，同时具有内部8MHz工厂校准的RC振荡器，内部40kHz RC振荡器，以及用于实时时钟的带有校准功能的32kHz振荡器。 6. 低功耗功能：设备支持睡眠、停止和待机模式，并且为实时时钟（RTC）和备份寄存器提供VBAT供电。 7. 模数转换器（ADC）：包含3个12位的模数转换器，转换范围为0到3.6V。它们具有三重采样和保持功能，以及一个温度传感器。 8. 数模转换器（DAC）：设备包含2个12位的数模转换器。 9. 直接存储器访问（DMA）：有12通道的DMA控制器，支持定时器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USART等外设。 10. 调试模式：通过串行线调试（SWD）和JTAG接口支持调试功能。同时，它还集成了Cortex-M3的嵌入式跟踪宏单元（Embedded Trace Macrocell™）。 11. 通信接口：STM32F103ZG提供了多达13种通信接口，包括最多2个I2C接口（支持SMBus/PMBus），最多5个USARTs（带有ISO7816接口、LIN和IrDA功能，以及调制解调器控制功能），最多3个SPIs（最高18Mbit/s，其中2个支持I2S接口），一个CAN接口（2.0B活动），一个USB 2.0全速接口，以及一个SDIO接口。 12. 其他特性：CRC计算单元、96位唯一ID以及EcoPack®封装选项。 13. 设备总结：文档中列出了不同型号的设备，例如STM32F103xF、STM32F103xG等，提供了对应的参考型号。 STM32F103ZG是用于高性能应用的微控制器，具备丰富的外设、灵活的存储器接口、高速处理能力和多样的通信接口。这些特性使得STM32F103ZG成为需要处理复杂任务和高集成度外设应用的理想选择。

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Target specification

This is preliminary information on a new product foreseen to be developed. Details are subject to change without notice.

January 2012 Doc ID 16554 Rev 3 1/120

STM32F103xF

STM32F103xG

XL-density performance line ARM-based 32-bit MCU with 768 KB to

1 MB Flash, USB, CAN, 17 timers, 3 ADCs, 13 communication interfaces

Features

■ Core: ARM 32-bit Cortex™-M3 CPU with MPU

– 72 MHz maximum frequency,

1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)

performance at 0 wait state memory

access

– Single-cycle multiplication and hardware

division

■ Memories

– 768 Kbytes to 1 Mbyte of Flash memory

– 96 Kbytes of SRAM

– Flexible static memory controller with 4

Chip Select. Supports Compact Flash,

SRAM, PSRAM, NOR and NAND

memories

– LCD parallel interface, 8080/6800 modes

■ Clock, reset and supply management

– 2.0 to 3.6 V application supply and I/Os

– POR, PDR, and programmable voltage

detector (PVD)

– 4-to-16 MHz crystal oscillator

– Internal 8 MHz factory-trimmed RC

– Internal 40 kHz RC with calibration

– 32 kHz oscillator for RTC with calibration

■ Low power

– Sleep, Stop and Standby modes

–V

BAT

supply for RTC and backup registers

■ 3 × 12-bit, 1 µs A/D converters (up to 21

channels)

– Conversion range: 0 to 3.6 V

– Triple-sample and hold capability

– Temperature sensor

■ 2 × 12-bit D/A converters

■ DMA: 12-channel DMA controller

– Supported peripherals: timers, ADCs, DAC,

SDIO, I

Ss, SPIs, I

Cs and USARTs

■ Debug mode

– Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces

– Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell™

■ Up to 112 fast I/O ports

– 51/80/112 I/Os, all mappable on 16

external interrupt vectors and almost all

5 V-tolerant

■ Up to 17 timers

– Up to ten 16-bit timers, each with up to 4

IC/OC/PWM or pulse counter and

quadrature (incremental) encoder input

– 2 × 16-bit motor control PWM timers with

dead-time generation and emergency stop

– 2 × watchdog timers (Independent and

Window)

– SysTick timer: a 24-bit downcounter

– 2 × 16-bit basic timers to drive the DAC

■ Up to 13 communication interfaces

– Up to 2 × I

C interfaces (SMBus/PMBus)

– Up to 5 USARTs (ISO 7816 interface, LIN,

IrDA capability, modem control)

– Up to 3 SPIs (18 Mbit/s), 2 with I

interface multiplexed

– CAN interface (2.0B Active)

– USB 2.0 full speed interface

– SDIO interface

■ CRC calculation unit, 96-bit unique ID

■ ECOPACK

packages

Table 1. Device summary

Reference Part number

STM32F103xF

STM32F103RF STM32F103VF

STM32F103ZF

STM32F103xG

STM32F103RG STM32F103VG

STM32F103ZG

FBGA

LQFP64 10 × 10 mm,

LQFP100 14 × 14 mm,

LQFP144 20 × 20 mm

LFBGA144 10 × 10 mm

www.st.com

Contents STM32F103xF, STM32F103xG

2/120 Doc ID 16554 Rev 3

Contents

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1 Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.2 Full compatibility throughout the family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.1 ARM

Cortex™-M3 core with embedded Flash and SRAM . . . . . . . . . 15

2.3.2 Memory protection unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.3 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.4 CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.5 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.6 FSMC (flexible static memory controller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.7 LCD parallel interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.8 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.9 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.10 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.11 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.12 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.13 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.14 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.15 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.16 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.17 RTC (real-time clock) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.18 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.19 I²C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.20 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USARTs) 21

2.3.21 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.22 Inter-integrated sound (I

S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.23 SDIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.24 Controller area network (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.25 Universal serial bus (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.26 GPIOs (general-purpose inputs/outputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.27 ADC (analog to digital converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.3.28 DAC (digital-to-analog converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

STM32F103xF, STM32F103xG Contents

Doc ID 16554 Rev 3 3/120

2.3.29 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.3.30 Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.3.31 Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3 Pinouts and pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.3.2 Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.3.3 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 42

5.3.4 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.3.5 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.3.6 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.3.10 FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5.3.12 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.3.13 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.3.14 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.3.15 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.3.16 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.3.17 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.3.18 CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

STM32F103xF, STM32F103xG List of tables

Doc ID 16554 Rev 3 5/120

List of tables

Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Table 2. STM32F103xF and STM32F103xG features and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Table 3. STM32F103xx family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Table 4. STM32F103xF and STM32F103xG timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Table 5. STM32F103xF and STM32F103xG pin definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Table 6. FSMC pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Table 7. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Table 8. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Table 9. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Table 10. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Table 11. Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table 12. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table 13. Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Table 14. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 15. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing

running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 16. Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 46

Table 17. Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 47

Table 18. Typical current consumption in Run mode, code with data processing

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Table 19. Typical current consumption in Sleep mode, code running from Flash or

RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Table 20. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Table 21. High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Table 22. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Table 23. HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Table 24. LSE oscillator characteristics (f

LSE

= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Table 25. HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Table 26. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Table 27. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Table 28. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Table 29. Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Table 30. Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Table 31. Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Table 32. Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Table 33. Asynchronous read muxed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Table 34. Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR read timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Table 35. Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Table 36. Synchronous multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Table 37. Synchronous multiplexed PSRAM write timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Table 38. Synchronous non-multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Table 39. Synchronous non-multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Table 40. Switching characteristics for PC Card/CF read and write cycles in

attribute/common space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Table 41. Switching characteristics for PC Card/CF read and write cycles in I/O space . . . . . . . . . . 78

Table 42. Switching characteristics for NAND Flash read cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Table 43. Switching characteristics for NAND Flash write cycles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

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