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STM32F40xx系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的高性能、低功耗的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。这个压缩包包含的"STM32F40参考手册.pdf"和"STM32F407xx单片机数据手册.pdf"是开发者进行STM32F40xx系列开发不可或缺的重要参考资料。 1. **STM32F40xx系列概述** STM32F40xx系列基于ARM Cortex-M4内核，具备浮点运算单元（FPU），提供强大的计算能力。该系列芯片有多个型号，包括STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、STM32F42xxx和STM32F43xxx，它们在内存大小、外设接口等方面有所不同，以满足不同应用的需求。 2. **参考手册** "STM32F40参考手册.pdf"详细介绍了STM32F40xx系列微控制器的所有功能、特性、外设和引脚配置。这包括： - 内核特性：如Cortex-M4内核、FPU、数字信号处理器（DSP）指令集等。 - 存储器：Flash、SRAM的容量和组织结构。 - 外设接口：如通用输入输出（GPIO）、串行通信接口（SPI/I2C）、USB、CAN、以太网、ADC、DAC、定时器、RTC等。 - 电源管理：电压范围、低功耗模式等。 - 引脚描述：各引脚的功能、复用功能以及电气特性。 - 开发工具和调试支持：如JTAG、SWD接口，以及如何使用这些接口进行程序下载和调试。 3. **数据手册** "STM32F407xx单片机数据手册.pdf"则主要关注STM32F407xx这一具体型号的电气特性和物理特性。它提供了芯片的详细电气参数、封装信息、温度范围、功耗数据，以及每个外设的详细操作说明。开发者在硬件设计时需要参考数据手册来确保电路设计符合芯片的规格要求。 4. **嵌入式开发** 在使用STM32F40xx进行嵌入式系统开发时，通常需要以下步骤： - 硬件设计：根据数据手册选择合适的封装，设计PCB板，布局布线，考虑电源、滤波、抗干扰等问题。 - 软件开发：使用Keil uVision、IAR Embedded Workbench或STM32CubeIDE等IDE进行编程，利用HAL库或LL库编写代码。 - 编程与调试：通过JTAG或SWD接口将编译后的固件烧录到芯片，使用调试器进行在线调试。 - 应用开发：实现特定的功能，如控制电机、读写传感器、网络通信等。 5. **学习资源与实践** 学习STM32F40xx系列，可以参考ST提供的官方文档，以及各种社区和论坛的讨论，例如STM32中文社区、电子工程世界等。同时，通过实践项目，如制作小型控制系统、物联网设备，能够更深入理解和掌握STM32F40xx的应用。 STM32F40xx系列的参考手册和数据手册是理解并有效使用这些微控制器的关键。它们提供了全面的技术细节，帮助开发者实现高效、稳定、功能丰富的嵌入式系统设计。

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February 2019 RM0090 Rev 18 1/1749

RM0090

Reference manual

STM32F405/415, STM32F407/417, STM32F427/437 and

STM32F429/439 advanced Arm

-based 32-bit MCUs

Introduction

This reference manual targets application developers. It provides complete information on

how to use the STM32F405xx/07xx, STM32F415xx/17xx, STM32F42xxx and

STM32F43xxx microcontroller memory and peripherals.

The STM32F405xx/07xx, STM32F415xx/17xx, STM32F42xxx and STM32F43xxx constitute

a family of microcontrollers with different memory sizes, packages and peripherals.

For ordering information, mechanical and electrical device characteristics please refer to the

datasheets.

For information on the Arm

Cortex

-M4 with FPU core, please refer to the Cortex

-M4 with

FPU Technical Reference Manual.

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Available from STMicroelectronics web site (http://www.st.com):

• STM32F40x and STM32F41x datasheets

• STM32F42x and STM32F43x datasheets

• For information on the Arm

Cortex

-M4 with FPU, refer to the STM32F3xx/F4xxx

Cortex

-M4 with FPU programming manual (PM0214).

www.st.com

Contents RM0090

2/1749 RM0090 Rev 18

Contents

1 Documentation conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.1 List of abbreviations for registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.2 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.3 Peripheral availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2 Memory and bus architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

2.1 System architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

2.1.1 I-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

2.1.2 D-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

2.1.3 S-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

2.1.4 DMA memory bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.5 DMA peripheral bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.6 Ethernet DMA bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.7 USB OTG HS DMA bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.8 LCD-TFT controller DMA bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.9 DMA2D bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.10 BusMatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.11 AHB/APB bridges (APB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

2.2 Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

2.3 Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

2.3.1 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

2.3.2 Flash memory overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

2.3.3 Bit banding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

2.4 Boot configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3 Embedded Flash memory interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.2 Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.3 Embedded Flash memory in

STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.4 Embedded Flash memory in STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . 76

3.5 Read interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.5.1 Relation between CPU clock frequency and Flash memory read time . 80

RM0090 Rev 18 3/1749

RM0090 Contents

3.5.2 Adaptive real-time memory accelerator (ART Accelerator™) . . . . . . . . 82

3.6 Erase and program operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.6.1 Unlocking the Flash control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.6.2 Program/erase parallelism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.6.3 Erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.6.4 Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.6.5 Read-while-write (RWW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.6.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.7 Option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.7.1 Description of user option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.7.2 Programming user option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.7.3 Read protection (RDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

3.7.4 Write protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

3.7.5 Proprietary code readout protection (PCROP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

3.8 One-time programmable bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

3.9 Flash interface registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

3.9.1 Flash access control register (FLASH_ACR)

for STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

3.9.2 Flash access control register (FLASH_ACR)

for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

3.9.3 Flash key register (FLASH_KEYR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

3.9.4 Flash option key register (FLASH_OPTKEYR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

3.9.5 Flash status register (FLASH_SR) for

STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.9.6 Flash status register (FLASH_SR) for

STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

3.9.7 Flash control register (FLASH_CR) for

STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

3.9.8 Flash control register (FLASH_CR) for

STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

3.9.9 Flash option control register (FLASH_OPTCR) for

STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

3.9.10 Flash option control register (FLASH_OPTCR)

for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

3.9.11 Flash option control register (FLASH_OPTCR1)

for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

3.9.12 Flash interface register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4 CRC calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Contents RM0090

4/1749 RM0090 Rev 18

4.1 CRC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

4.2 CRC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

4.3 CRC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

4.4 CRC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

4.4.1 Data register (CRC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

4.4.2 Independent data register (CRC_IDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

4.4.3 Control register (CRC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

4.4.4 CRC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5 Power controller (PWR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

5.1 Power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

5.1.1 Independent A/D converter supply and reference voltage . . . . . . . . . . 117

5.1.2 Battery backup domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.1.3 Voltage regulator for STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . 120

5.1.4 Voltage regulator for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . 121

5.2 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.2.1 Power-on reset (POR)/power-down reset (PDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.2.2 Brownout reset (BOR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.2.3 Programmable voltage detector (PVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.3 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

5.3.1 Slowing down system clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.3.2 Peripheral clock gating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.3.3 Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.3.4 Stop mode (STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx) . . . . . . . . 130

5.3.5 Stop mode (STM32F42xxx and STM32F43xxx) . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.3.6 Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

5.3.7 Programming the RTC alternate functions to wake up the device from

the Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

5.4 Power control registers (STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx) 141

5.4.1 PWR power control register (PWR_CR)

for STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . 141

5.4.2 PWR power control/status register (PWR_CSR)

for STM32F405xx/07xx and STM32F415xx/17xx . . . . . . . . . . . . . . . . 142

5.5 Power control registers (STM32F42xxx and STM32F43xxx) . . . . . . . . . 144

5.5.1 PWR power control register (PWR_CR)

for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

5.5.2 PWR power control/status register (PWR_CSR)

for STM32F42xxx and STM32F43xxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

RM0090 Rev 18 5/1749

RM0090 Contents

5.6 PWR register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6 Reset and clock control for

STM32F42xxx and STM32F43xxx (RCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

6.1 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

6.1.1 System reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

6.1.2 Power reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

6.1.3 Backup domain reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

6.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

6.2.1 HSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

6.2.2 HSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

6.2.3 PLL configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

6.2.4 LSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6.2.5 LSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6.2.6 System clock (SYSCLK) selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6.2.7 Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

6.2.8 RTC/AWU clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

6.2.9 Watchdog clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

6.2.10 Clock-out capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

6.2.11 Internal/external clock measurement using TIM5/TIM11 . . . . . . . . . . . 158

6.3 RCC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

6.3.1 RCC clock control register (RCC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

6.3.2 RCC PLL configuration register (RCC_PLLCFGR) . . . . . . . . . . . . . . . 163

6.3.3 RCC clock configuration register (RCC_CFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

6.3.4 RCC clock interrupt register (RCC_CIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

6.3.5 RCC AHB1 peripheral reset register (RCC_AHB1RSTR) . . . . . . . . . . 170

6.3.6 RCC AHB2 peripheral reset register (RCC_AHB2RSTR) . . . . . . . . . . 173

6.3.7 RCC AHB3 peripheral reset register (RCC_AHB3RSTR) . . . . . . . . . . 174

6.3.8 RCC APB1 peripheral reset register (RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . 174

6.3.9 RCC APB2 peripheral reset register (RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . 178

6.3.10 RCC AHB1 peripheral clock register (RCC_AHB1ENR) . . . . . . . . . . . 180

6.3.11 RCC AHB2 peripheral clock enable register (RCC_AHB2ENR) . . . . . 182

6.3.12 RCC AHB3 peripheral clock enable register (RCC_AHB3ENR) . . . . . 183

6.3.13 RCC APB1 peripheral clock enable register (RCC_APB1ENR) . . . . . 183

6.3.14 RCC APB2 peripheral clock enable register (RCC_APB2ENR) . . . . . 187

6.3.15 RCC AHB1 peripheral clock enable in low power mode register

(RCC_AHB1LPENR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

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