stm32芯片的英文资料_stm32单片机的英文是什么资源-CSDN文库

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STM32是STMicroelectronics（意法半导体）推出的一系列高性能、低功耗的32位ARM Cortex-M微控制器。STM32芯片的英文资料详细介绍了其核心特性、内存配置、输入/输出端口、定时器、模数转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、直接内存访问（DMA）控制器、调试模式、通信接口等技术细节。核心特性方面，STM32系列采用ARM Cortex-M3核心，能够以高达72MHz的频率运行，提供1.25DMIPS/MHz的性能（在0等待状态内存访问下），并且具备单周期乘法和硬件除法功能。这些核心特性保证了微控制器在执行复杂算法时的高效率。内存配置部分，STM32系列提供从256KB到512KB不等的闪存（Flash）存储，以及最多64KB的静态随机存取存储器（SRAM）。此外，芯片支持通过灵活的静态存储器控制器连接多种存储介质，如Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR和NAND闪存等。输入/输出端口方面，STM32系列提供了多达112个快速I/O端口，这些端口都能够映射到16个外部中断向量上，并且除了模拟输入之外，其他所有I/O端口均支持5V耐压。在定时器方面，STM32提供了多达11个定时器模块，包括多个16位定时器，具有输入捕获/输出比较/PWM功能以及增量（正交）编码器输入功能，还有专门用于电机控制的PWM定时器。模数转换器（ADC）方面，STM32芯片集成了3个12位的ADC，转换时间最快可达1微秒，支持多达21个通道，转换范围为0到3.6伏特，具备三重采样和保持能力，并内置温度传感器。数字模拟转换器（DAC）方面，STM32系列具有2个12位的DAC，用于需要模拟信号输出的应用场景。直接内存访问（DMA）控制器允许外围设备直接访问内存，减少了CPU的负担，提高了系统效率。STM32系列有12个DMA通道支持各种外设，如定时器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USART等。调试模式上，STM32系列支持串行线调试（SWD）和JTAG接口，方便开发者进行程序调试和问题诊断。通信接口方面，STM32提供了丰富的通信接口，包括多达2个I2C接口、最多5个USART（支持ISO7816接口、LIN和IrDA能力）、最多3个SPI（带I2S接口的两个）、CAN接口、USB 2.0全速接口和SDIO接口。另外，芯片还内置了一个CRC（循环冗余校验）计算单元，用于数据完整性检查。STM32系列提供96位的唯一ID，确保每片芯片的唯一性。 STM32系列符合ECOPACK®环保封装标准，表明这些产品符合环保要求。在实际使用开发方面，STM32系列的使用和开发方法涵盖硬件设计、软件编程、调试和测试等多个环节。开发者可以根据具体的应用需求和性能要求选择合适的芯片型号，并通过ST官方提供的库函数、中间件以及集成开发环境（IDE）如Keil MDK-ARM、IAR Embedded Workbench、STM32CubeMX等进行开发工作。

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December 2008 Rev 4 1/115

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

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, all 5 V-tolerant

except for analog inputs

■ 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

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

www.st.com

Contents STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE

2/115

Contents

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

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

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

2.2 Full compatibility throughout the family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.1 ARM® CortexTM-M3 core with embedded Flash and SRAM . . . . . . . . 13

2.3.2 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.3 CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.4 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.5 FSMC (flexible static memory controller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.6 LCD parallel interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3.7 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3.8 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3.9 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3.10 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.11 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.12 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.13 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3.14 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.15 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.16 RTC (real-time clock) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.17 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.18 I²C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.19 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USARTs) 19

2.3.20 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.21 Inter-integrated sound (I

S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.22 SDIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.23 Controller area network (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.24 Universal serial bus (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.25 GPIOs (general-purpose inputs/outputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.26 ADC (analog to digital converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.27 DAC (digital-to-analog converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.28 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE Contents

3/115

2.3.29 Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.30 Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

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

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

5.1 Test 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.3.10 FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.3.12 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

5.3.13 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.3.14 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.3.15 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.3.16 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.3.17 CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.3.18 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

5.3.19 DAC electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE List of tables

5/115

List of tables

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

Table 2. STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE features and peripheral counts . . . . 11

Table 3. STM32F103xx family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Table 4. Timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Table 5. High-density STM32F103xx 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Table 19. Typical current consumption in Sleep mode, code with data processing

code running from Flash or RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Table 20. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Table 21. High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Table 22. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Table 23. HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Table 24. LSE oscillator characteristics (f

LSE

= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Table 25. HSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Table 26. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Table 27. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Table 28. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Table 29. Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Table 30. Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Table 31. Asynchronous non-multiplexed SRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Table 32. Asynchronous non-multiplexed SRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Table 33. Asynchronous multiplexed NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Table 34. Asynchronous multiplexed NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Table 35. Synchronous multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Table 36. Synchronous multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Table 37. Synchronous non-multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Table 38. Synchronous non-multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Table 39. Switching characteristics for PC Card/CF read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Table 40. Switching characteristics for NAND Flash read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Table 41. EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Table 42. EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Table 43. ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Table 44. Electrical sensitivities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

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