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September 2016 DocID027107 Rev 6 1/202
STM32F446xC/E
ARM
®
Cortex
®
-M4 32b MCU+FPU, 225DMIPS, up to 512kB Flash/128+4KB RAM,
USB OTG HS/FS, 17 TIMs, 3 ADCs, 20 comm. interfaces
Datasheet - production data
Features
• Core: ARM
®
32-bit Cortex
®
-M4 CPU with FPU,
Adaptive real-time accelerator (ART
Accelerator™) allowing 0-wait state execution
from Fl ash memory, frequency up to 180 MHz,
MPU, 225 DMIPS/1.25 DMIPS/MHz
(Dhrystone 2.1), and DSP instructions
• Memories
– 512 kB of Flash memory
– 128 KB of SRAM
– Flexible external memory controller with up
to 16-bit data bus:
SRAM,PSRAM,SDRAM/LPSDR SDRAM,
Flash NOR/NAND memories
– Dual mode Quad SPI interface
• LCD parallel interface, 8080/6800 modes
• Clock, reset and supply management
– 1.7 V to 3.6 V application supply and I/Os
– POR, PDR, PVD and BOR
– 4-to-26 MHz crystal oscillator
– Internal 16 MHz factory-trimmed RC (1%
accuracy)
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
– Internal 32 kHz RC with calibration
• Low power
– Sleep, Stop and Standby modes
–V
BAT
supply for RTC, 20×32 bit backup
registers + optional 4 KB backup SRAM
• 3×12-bit, 2.4 MSPS ADC: up to 24 channels
and 7.2 MSPS in triple interleaved mode
• 2×12-bit D/A converters
• General-purpose DMA: 16-stream DMA
controller with FIFOs and burst support
• Up to 17 timers: 2x watchdog, 1x SysTick timer
and up to twelve 16-bit and two 32-bit timers up
to 180 MHz, each with up to 4 IC/OC/PWM or
pulse counter
• Debug mode
– SWD & JTAG interfaces
–Cortex
®
-M4 Trace Macrocell™
• Up to 114 I/O ports with interrupt capability
– Up to 111 fast I/Os up to 90 MHz
– Up to 112 5 V-tolerant I/Os
• Up to 20 communication interfaces
– SPDIF-Rx
– Up to 4 × I
2
C interfaces (SMBus/PMBus)
– Up to 4 USARTs/2 UARTs (11.25 Mbit/s,
ISO7816 interface, LIN, IrDA, modem
control)
– Up to 4 SPIs (45 Mbits/s), 3 with muxed I
2
S
for audio class accuracy via internal audio
PLL or external clock
– 2 x SAI (serial audio interface)
– 2 × CAN (2.0B Active)
– SDIO interface
– Consumer electronics control (CEC) I/F
• Advanced connectivity
– USB 2.0 full-speed device/host/OTG
controller with on-chip PHY
– USB 2.0 high-speed/full-speed
device/host/OTG controller with dedicated
DMA, on-chip full-speed PHY and ULPI
– Dedicated USB power rail enabling on-chip
PHYs operation throughout the entire MCU
power supply range
• 8- to 14-bit parallel camera interface up to
54 Mbytes/s
• CRC calculation unit
• RTC: subsecond accuracy, hardware calendar
• 96-bit unique ID
Table 1. Device summary
Reference Part number
STM32F446xC/E
STM32F446MC, STM32F446ME,
STM32F446RC, STM32F446RE,
STM32F446VC, STM32F446VE,
STM32F446ZC, STM32F446ZE.
LQFP64 (10 × 10mm)
LQFP100 (14 × 14mm)
LQFP144 (20 x 20 mm)
UFBGA144 (7 x 7 mm)
&"'!
UFBGA144 (10 x 10 mm)
WLCSP 81
www.st.com
Contents STM32F446xC/E
2/202 DocID027107 Rev 6
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1 Compatibility with STM32F4 family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1 ARM
®
Cortex
®
-M4 with FPU and embedded Flash and SRAM . . . . . . . 17
3.2 Adaptive real-time memory accelerator (ART Accelerator™) . . . . . . . . . 17
3.3 Memory protection unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.5 CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.6 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.7 Multi-AHB bus matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8 DMA controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.9 Flexible memory controller (FMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.10 Quad SPI memory interface (QUADSPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.11 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.12 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.13 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.14 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.15 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.16 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.16.1 Internal reset ON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.16.2 Internal reset OFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.17 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.17.1 Regulator ON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.17.2 Regulator OFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.17.3 Regulator ON/OFF and internal reset ON/OFF availability . . . . . . . . . . 27
3.18 Real-time clock (RTC), backup SRAM and backup registers . . . . . . . . . . 28
3.19 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.20 V
BAT
operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.21 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
DocID027107 Rev 6 3/202
STM32F446xC/E Contents
5
3.21.1 Advanced-control timers (TIM1, TIM8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.21.2 General-purpose timers (TIMx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.21.3 Basic timers TIM6 and TIM7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.21.4 Independent watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.21.5 Window watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.21.6 SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.22 Inter-integrated circuit interface (I
2
C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.23 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USART) . . 34
3.24 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.25 HDMI (high-definition multimedia interface) consumer
electronics control (CEC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.26 Inter-integrated sound (I
2
S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.27 SPDIF-RX Receiver Interface (SPDIFRX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.28 Serial Audio interface (SAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.29 Audio PLL (PLLI2S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.30 Serial Audio Interface PLL(PLLSAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.31 Secure digital input/output interface (SDIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.32 Controller area network (bxCAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.33 Universal serial bus on-the-go full-speed (OTG_FS) . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.34 Universal serial bus on-the-go high-speed (OTG_HS) . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.35 Digital camera interface (DCMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.36 General-purpose input/outputs (GPIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.37 Analog-to-digital converters (ADCs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.38 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.39 Digital-to-analog converter (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.40 Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.41 Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4 Pinout and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Contents STM32F446xC/E
4/202 DocID027107 Rev 6
6.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.2 VCAP_1/VCAP_2 external capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.3.3 Operating conditions at power-up / power-down (regulator ON) . . . . . . 79
6.3.4 Operating conditions at power-up / power-down (regulator OFF) . . . . . 79
6.3.5 Reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.6 Over-drive switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.3.7 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.3.8 Wakeup time from low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3.9 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.3.10 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.11 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.3.12 PLL spread spectrum clock generation (SSCG) characteristics . . . . . 110
6.3.13 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.3.14 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.3.15 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.3.16 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.3.17 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.3.18 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.3.19 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6.3.20 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6.3.21 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6.3.22 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
6.3.23 V
BAT
monitoring characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.3.24 Reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.3.25 DAC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.3.26 FMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.3.27 Camera interface (DCMI) timing specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.3.28 SD/SDIO MMC card host interface (SDIO) characteristics . . . . . . . . . 173
6.3.29 RTC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
DocID027107 Rev 6 5/202
STM32F446xC/E Contents
5
7 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
7.1 LQFP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
7.2 LQFP100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.3 LQFP144 package information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
7.4 UFBGA144 7 x 7 mm package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.5 UFBGA144 10 x 10 mm package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7.6 WLCSP81 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
7.7 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8 Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Appendix A Application block diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
A.1 USB OTG full speed (FS) interface solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
A.2 USB OTG high speed (HS) interface solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
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