DS_STM32F103xC_D_E_en.pdf资源-CSDN文库

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标题和描述指向的文件“DS_STM32F103xC_D_E_en.pdf”是一份关于STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE型号微控制器的数据手册。STM32系列是基于ARM Cortex-M3处理器的高性能32位微控制器（MCU），属于STM32F103产品线中的高密度性能型。这些MCU含有256至512KB的闪存（Flash）存储空间，具有USB接口、CAN总线、11个定时器、3个模拟数字转换器（ADCs）、以及13个通信接口。这份数据手册提供了产品的详细特性、技术规格、电气参数、引脚配置等信息，是进行相关硬件设计和开发的重要参考资料。知识点详细说明： 1. 核心特性： STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE系列微控制器基于ARM® 32位Cortex®-M3 CPU，能够达到最高72MHz的运行频率和0等待状态时0到3.6V的电压供电，同时提供高达64KB的静态随机存取存储器（SRAM）。它们拥有灵活的静态存储控制器，支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR和NAND等类型的存储器。此外，还具备LCD平行接口，并支持8080/6800模式。 2. 时钟、复位和电源管理：这些微控制器的电源管理包括2.0到3.6V的应用电源和I/O供电电压范围，带有上电复位（POR）、低压检测复位（PDR）和可编程电压检测器（PVD）。内部集成了4至16MHz的晶体振荡器、8MHz的工厂校准RC振荡器、40kHz的RC振荡器以及带有校准功能的32kHz振荡器，适用于实时时钟（RTC）。 3. 低功耗模式： STM32F103系列支持多种低功耗模式，包括睡眠、停机和待机模式。它们还带有VBAT供应，可用于RTC和备份寄存器，确保在低功耗模式下仍能运行时钟功能。 4. 模拟功能：该系列微控制器集成了3个12位、1微秒的模数转换器（ADC），支持多达21个通道，具有0到3.6V的转换范围和三重采样保持能力，以及一个内部温度传感器。此外，还包含了2个12位的数字模拟转换器（DAC）。 5. DMA控制器：这些MCU带有12通道的DMA控制器，支持多种外设如定时器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USARTs等。 6. 调试模式：支持串行线调试（SWD）和JTAG接口，并集成了Cortex®-M3嵌入式跟踪宏单元（Embedded Trace Macrocell™），为开发者提供了强大的调试和跟踪功能。 7. I/O端口： STM32F103系列提供了多达112个快速I/O端口，全部映射在16个外部中断向量上，并且几乎所有的I/O端口都支持5V容限。 8. 定时器功能：最多包含四个16位定时器，每个定时器支持多达4个输入捕获/输出比较/脉宽调制（PWM）功能或脉冲计数器以及增量式（增量）编码器输入功能。另外，还包括两个用于电机控制的16位PWM定时器、两个独立和窗口型的看门狗定时器，以及一个24位的SysTick定时器和两个用于驱动DAC的16位基本定时器。 9. 通信接口：提供最多13个通信接口，包括最多两个I2C接口、最多五个USART、最多三个SPI（最高18Mbit/s带I2S接口的两个复用）、CAN接口（2.0B活跃）、USB 2.0全速接口和SDIO接口。 10. 其他特性：包括CRC计算单元和96位的唯一ID。这些器件符合ECOPACK®环保封装规范，以符合日益增长的环保要求。 11. 封装和引脚配置：提供了多种封装类型，包括LQFP64、LQFP100、LQFP144和FBGA封装等，方便适应不同尺寸的电路板设计。这份数据手册为设计者提供了丰富的技术细节，是使用STM32F103系列MCU进行嵌入式系统开发不可或缺的参考资料。

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September 2014 DocID14611 Rev 9 1/130

STM32F103xC, STM32F103xD,

STM32F103xE

High-density performance line ARM

-based 32-bit MCU with 256 to 512KB

Flash, USB, CAN, 11 timers, 3 ADCs, 13 communication interfaces

Datasheet − production data

Features

• Core: ARM

32-bit Cortex

-M3 CPU

– 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

– 256 to 512 Kbytes of Flash memory

– up to 64 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 11 timers

– Up to four 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

S 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

STM32F103xC

STM32F103RC STM32F103VC

STM32F103ZC

STM32F103xD

STM32F103RD STM32F103VD

STM32F103ZD

STM32F103xE

STM32F103RE STM32F103ZE

STM32F103VE

FBGA

LQFP64 10 × 10 mm,

LQFP100 14 × 14 mm,

LQFP144 20 × 20 mm

LFBGA100 10 × 10 mm

LFBGA144 10 × 10 mm

WLCSP64

www.st.com

Contents STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE

2/130 DocID14611 Rev 9

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

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

2.3.4 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.5 FSMC (flexible static memory controller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.6 LCD parallel interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

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

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

2.3.9 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.10 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.11 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.12 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.13 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.14 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.15 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.16 RTC (real-time clock) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.17 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.18 I²C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.19 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USARTs) 21

2.3.20 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.21 Inter-integrated sound (I

S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.22 SDIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

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

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

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

2.3.26 ADC (analog to digital converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

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

2.3.28 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

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STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE Contents

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

2.3.30 Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

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

4 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.3.2 Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

5.3.3 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 44

5.3.4 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.3.5 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.3.6 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5.3.10 FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.3.12 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.3.13 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.3.14 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.3.15 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

5.3.16 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.3.17 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

5.3.18 CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.3.19 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

DocID14611 Rev 9 5/130

STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE List of tables

List of tables

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

Table 2. STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE features

and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

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

Table 4. High-density timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Table 5. High-density STM32F103xx pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Table 6. FSMC pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Table 7. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table 8. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table 9. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Table 10. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Table 11. Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 12. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 13. Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

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

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

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

running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Table 16. Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 48

Table 17. Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 49

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

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

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

RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Table 20. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Table 21. High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Table 22. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Table 23. HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Table 24. LSE oscillator characteristics (f

LSE

= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Table 25. HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Table 26. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Table 27. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Table 28. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Table 29. Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Table 30. Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Table 31. Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Table 32. Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Table 33. Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR read timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Table 34. Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Table 35. Synchronous multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Table 36. Synchronous multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Table 37. Synchronous non-multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Table 38. Synchronous non-multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Table 39. Switching characteristics for PC Card/CF read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Table 40. Switching characteristics for NAND Flash read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Table 41. EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Table 42. EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Table 43. ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

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