STM32F412数据手册资源-CSDN文库

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"STM32F412微控制器数据手册" STM32F412是一款基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设接口。下面是该微控制器的主要特点和知识点：一、核心架构 * 基于ARM Cortex-M4内核，具有动态效率线 Batch Acquisition Mode (BAM) * CPU频率最高可达100 MHz，具有memory protection unit和DSP指令 * ART Accelerator™允许从Flash存储器中执行指令，实现零等待状态执行二、存储器架构 * Flash存储器：最高可达1MB * SRAM：256KB * 外部静态存储器控制器，支持SRAM、PSRAM、NOR Flash存储器 * Dual mode Quad-SPI接口三、时钟和复位管理 * 供电电压：1.7 V到3.6 V * POR、PDR、PVD和BOR * 4-26 MHz晶振荡器 * 内部16 MHz factory-trimmed RC振荡器 * 32 kHz振荡器用于RTC，具有校准功能四、外设接口 * LCD并行接口，支持8080/6800模式 * 时钟、复位和供电管理 * 高速IO口：最多114个IO口，支持高速数据传输 * 通信接口：最多17个，包括UART、SPI、I2C、I2S、CAN、USB OTG FS等五、电源管理 * 运行模式：112 µA/MHz（外设关闭） * 停止模式（Flash在停止模式，快速唤醒）：50 µA Typ @ 25 °C; 75 µA max @25 °C * 停止模式（Flash在深度电源关闭模式，慢速唤醒）：18 µA @ 25 °C; 40 µA max @25 °C * 待机模式：2.4 µA @25 °C / 1.7 V无RTC; 12 µA @85 °C @1.7 V * VBAT供电RTC：1 µA @25 °C 六、模拟数字转换器（ADC） * 12位ADC，采样率最高可达2.4 MSPS * 最多16个模拟输入通道 * 2个数字滤波器，用于sigma-delta调制器 * 4个PDM接口，支持立体声麦克风七、DMA和计时器 * 16-stream DMA，支持高速数据传输 * 最多17个计时器，包括12个16位计时器和2个32位计时器 * 2个Watchdog计时器（独立和窗口） * 1个SysTick计时器八、调试模式 * Serial Wire Debug (SWD)和JTAG * Cortex-M4 Embedded Trace Macrocell™ STM32F412是一款功能强大、性能高效的微控制器，广泛应用于工业控制、医疗设备、消费电子等领域。

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This is information on a product in full production.

May 2017 DocID028087 Rev 5 1/194

STM32F412xE STM32F412xG

ARM

-Cortex

-M4 32b MCU+FPU, 125 DMIPS, 1MB Flash,

256KB RAM, USB OTG FS, 17 TIMs, 1 ADC, 17 comm. interfaces

Datasheet - production data

Features

• Dynamic Efficiency Line with BAM (Batch

Acquisition Mode)

• Core: ARM

32-bit Cortex

-M4 CPU with

FPU, Adaptive real-time accelerator (ART

Accelerator™) allowing 0-wait state execution

from Flash memory, frequency up to 100 MHz,

memory protection unit,

125 DMIPS/1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1),

and DSP instructions

• Memories

– Up to 1 Mbyte of Flash memory

– 256 Kbyte of SRAM

– Flexible external static memory controller

with up to 16-bit data bus: SRAM, PSRAM,

NOR Flash memory

– 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

– 32 kHz oscillator for RTC with calibration

– Internal 32 kHz RC with calibration

• Power consumption

– Run: 112 µA/MHz (peripheral off)

– Stop (Flash in Stop mode, fast wakeup

time): 50 µA Typ @ 25 °C; 75 µA max

@25 °C

– Stop (Flash in Deep power down mode,

slow wakeup time): down to 18 µA @

25 °C; 40 µA max @25 °C

– Standby: 2.4 µA @25 °C / 1.7 V without

RTC; 12 µA @85 °C @1.7 V

–V

BAT

supply for RTC: 1 µA @25 °C

• 1×12-bit, 2.4 MSPS ADC: up to 16 channels

• 2x digital filters for sigma delta modulator,

4x PDM interfaces, stereo microphone support

• General-purpose DMA: 16-stream DMA

• Up to 17 timers: up to twelve 16-bit timers, two

32-bit timers up to 100 MHz each with up to

four IC/OC/PWM or pulse counter and

quadrature (incremental) encoder input, two

watchdog timers (independent and window),

one SysTick timer

• Debug mode

– Serial wire debug (SWD) & JTAG

–Cortex



-M4 Embedded Trace Macrocell™

• Up to 114 I/O ports with interrupt capability

– Up to 109 fast I/Os up to 100 MHz

– Up to 114 five V-tolerant I/Os

• Up to 17 communication interfaces

–Up to 4x I

C interfaces (SMBus/PMBus)

– Up to 4 USARTs (2 x 12.5 Mbit/s,

2 x 6.25 Mbit/s), ISO 7816 interface, LIN,

IrDA, modem control)

– Up to 5 SPI/I2Ss (up to 50 Mbit/s, SPI or

I2S audio protocol), out of which 2 muxed

full-duplex I2S interfaces

– SDIO interface (SD/MMC/eMMC)

– Advanced connectivity: USB 2.0 full-speed

device/host/OTG controller with PHY

– 2x CAN (2.0B Active)

• True random number generator

• CRC calculation unit

• 96-bit unique ID

• RTC: subsecond accuracy, hardware calendar

• All packages are ECOPACK

Table 1. Device summary

Reference Part number

STM32F412xE

STM32F412CE, STM32F412RE, STM32F412VE,

STM32F412ZE

STM32F412xG

STM32F412CG, STM32F412RG, STM32F412VG,

STM32F412ZG

WLCSP64

)%*$

UFQFPN48

(7x7 mm)

UFBGA100

(7x7mm)

UFBGA144

(10x10mm)

(3.623x3.651mm)

LQFP100 (14x14mm)

LQFP144 (20x20mm)

LQFP64 (10x10mm)

www.st.com

Contents STM32F412xE/G

2/194 DocID028087 Rev 5

Contents

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1 Compatibility with STM32F4 series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.1 ARM

Cortex

-M4 with FPU core with embedded Flash and SRAM . . . 19

3.2 Adaptive real-time memory accelerator (ART Accelerator™) . . . . . . . . . 19

3.3 Batch Acquisition mode (BAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.4 Memory protection unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.5 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.6 One-time programmable bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.7 CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.8 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.9 Multi-AHB bus matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.10 DMA controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.11 Flexible static memory controller (FSMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.12 Quad-SPI memory interface (QUAD-SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.13 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.14 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.15 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.16 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.17 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.18 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.18.1 Internal reset ON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.18.2 Internal reset OFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.19 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.19.1 Regulator ON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.19.2 Regulator OFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.19.3 Regulator ON/OFF and internal reset ON/OFF availability . . . . . . . . . . 31

3.20 Real-time clock (RTC) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.21 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

DocID028087 Rev 5 3/194

STM32F412xE/G Contents

3.22 V

BAT

operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.23 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.23.1 Advanced-control timers (TIM1, TIM8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.23.2 General-purpose timers (TIMx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.23.3 Basic timer (TIM6, TIM7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.23.4 Independent watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.23.5 Window watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.23.6 SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.24 Inter-integrated circuit interface (I2C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.25 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USART) . . 37

3.26 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.27 Inter-integrated sound (I

S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.28 Audio PLL (PLLI2S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.29 Digital filter for sigma-delta modulators (DFSDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.30 Secure digital input/output interface (SDIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.31 Controller area network (bxCAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.32 Universal serial bus on-the-go full-speed (USB_OTG_FS) . . . . . . . . . . . 40

3.33 Random number generator (RNG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.34 General-purpose input/outputs (GPIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.35 Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.36 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.37 Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.38 Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4 Pinouts and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

6 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

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

Contents STM32F412xE/G

4/194 DocID028087 Rev 5

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 capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

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) . . . . . 80

6.3.5 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 80

6.3.6 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

6.3.7 Wakeup time from low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

6.3.8 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

6.3.9 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.3.10 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

6.3.11 PLL spread spectrum clock generation (SSCG) characteristics . . . . . 109

6.3.12 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.3.13 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

6.3.14 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . 115

6.3.15 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

6.3.16 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.3.17 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

6.3.18 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

6.3.19 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

6.3.20 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

6.3.21 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

6.3.22 V

BAT

monitoring characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

6.3.23 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

6.3.24 DFSDM characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

6.3.25 FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.3.26 SD/SDIO MMC/eMMC card host interface (SDIO) characteristics . . . 158

6.3.27 RTC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

7 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.1 WLCSP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.2 UFQFPN48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

7.3 LQFP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

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