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August 2015 DocID13587 Rev 17 1/117
STM32F103x8
STM32F103xB
Medium-density performance line ARM
®
-based 32-bit MCU with 64
or 128 KB Flash, USB, CAN, 7 timers, 2 ADCs, 9 com. interfaces
Datasheet - production data
Features
• ARM
®
32-bit Cortex
®
-M3 CPU Core
– 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
– 64 or 128 Kbytes of Flash memory
– 20 Kbytes of SRAM
• 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
– PLL for CPU clock
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
• Low-power
– Sleep, Stop and Standby modes
–V
BAT
supply for RTC and backup registers
• 2 x 12-bit, 1 µs A/D converters (up to 16
channels)
– Conversion range: 0 to 3.6 V
– Dual-sample and hold capability
– Temperature sensor
• DMA
– 7-channel DMA controller
– Peripherals supported: timers, ADC, SPIs,
I
2
Cs and USARTs
• Up to 80 fast I/O ports
– 26/37/51/80 I/Os, all mappable on 16
external interrupt vectors and almost all
5 V-tolerant
• Debug mode
– Serial wire debug (SWD) & JTAG
interfaces
• 7 timers
– Three 16-bit timers, each with up to 4
IC/OC/PWM or pulse counter and
quadrature (incremental) encoder input
– 16-bit, motor control PWM timer with dead-
time generation and emergency stop
– 2 watchdog timers (Independent and
Window)
– SysTick timer 24-bit downcounter
• Up to 9 communication interfaces
– Up to 2 x I
2
C interfaces (SMBus/PMBus)
– Up to 3 USARTs (ISO 7816 interface, LIN,
IrDA capability, modem control)
– Up to 2 SPIs (18 Mbit/s)
– CAN interface (2.0B Active)
– USB 2.0 full-speed interface
• CRC calculation unit, 96-bit unique ID
• Packages are ECOPACK
®
Table 1. Device summary
Reference Part number
STM32F103x8
STM32F103C8, STM32F103R8
STM32F103V8, STM32F103T8
STM32F103xB
STM32F103RB STM32F103VB,
STM32F103CB, STM32F103TB
BGA100 10 × 10 mm
UFBGA100 7 x 7 mm
BGA64 5 × 5 mm
VFQFPN36 6 × 6 mm
LQFP100 14 × 14 mm
LQFP64 10 × 10 mm
LQFP48 7 × 7 mm
UFQFPN48 7 × 7 mm
www.st.com
Contents STM32F103x8, STM32F103xB
2/117 DocID13587 Rev 17
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1 Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Full compatibility throughout the family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.1 ARM
®
Cortex
®
-M3 core with embedded Flash and SRAM . . . . . . . . . . 14
2.3.2 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.3 CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.4 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.5 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.6 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.7 Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.8 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.9 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.10 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.11 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.12 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.13 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.14 RTC (real-time clock) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.15 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.16 I²C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.17 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter (USART) . . 19
2.3.18 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.19 Controller area network (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.20 Universal serial bus (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.21 GPIOs (general-purpose inputs/outputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.22 ADC (analog-to-digital converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.23 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.24 Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Pinouts and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
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STM32F103x8, STM32F103xB Contents
4
5 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.2 Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.3.3 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 40
5.3.4 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.3.5 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.3.6 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3.10 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.3.11 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3.12 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.3.13 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3.14 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3.15 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3.16 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.3.17 CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.3.18 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.3.19 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.1 VFQFPN36 6 x 6 mm, 0.5 mm pitch, package information . . . . . . . . . . . 80
6.2 UFQFPN48 7 x 7 mm, 0.5 mm pitch, package information . . . . . . . . . . . 84
6.3 LFBGA100 10 x 10 mm, low-profile fine pitch ball grid array
package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Contents STM32F103x8, STM32F103xB
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6.4 LQFP100 14 x 14 mm, 100-pin low-profile quad flat package information 90
6.5 UFBGA100 7x 7 mm, ultra fine pitch ball grid array package information 93
6.6 LQFP64 10 x 10 mm, 64-pin low-profile quad flat package information . . 96
6.7 TFBGA64 5 x 5 mm, thin profile fine pitch package information . . . . . . . 99
6.8 LQFP48 7 x 7 mm, 48-pin low-profile quad flat package information . . . 102
6.9 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.9.1 Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.9.2 Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7 Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
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STM32F103x8, STM32F103xB List of tables
6
List of tables
Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Table 2. STM32F103xx medium-density device features and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 3. STM32F103xx family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Table 4. Timer feature comparison. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 5. Medium-density STM32F103xx pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 6. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 7. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 8. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 9. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 10. Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Table 11. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Table 12. Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Table 13. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Table 14. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Table 15. Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 44
Table 16. Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 45
Table 17. Typical current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 18. Typical current consumption in Sleep mode, code running from Flash or
RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Table 19. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 20. High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Table 21. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 22. HSE 4-16 MHz oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Table 23. LSE oscillator characteristics (f
LSE
= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Table 24. HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Table 25. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Table 26. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 27. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 28. Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 29. Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Table 30. EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Table 31. EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Table 32. ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Table 33. Electrical sensitivities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Table 34. I/O current injection susceptibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 35. I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 36. Output voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Table 37. I/O AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Table 38. NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Table 39. TIMx characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Table 40. I
2
C characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Table 41. SCL frequency (f
PCLK1
= 36 MHz.,V
DD_I2C
= 3.3 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Table 42. SPI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Table 43. USB startup time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Table 44. USB DC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
