ARM® 32 MCU32 K FlashADC V

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1 基于 ARM 的 32 位 MCU, 配有高达 32 K 字节 Flash, 定时器 ADC 和通信接口, V 数据手册 - 生产数据 特性 内核 :ARM 32 位 Cortex -M0 CPU, 频率高达 48 MHz 存储器 16 到 32 KB Flash 4 K 字节 SRAM, 带 HW 奇偶校验 CRC 计算单元 复位和电源管理 数字和 I/O 供电 :2.0 至 3.6 V 模拟供电 :V DDA = V DD 至 3.6 V 开机 / 关机复位 (POR/PDR) 可编程电压检测器 (PVD) 低功耗模式 : 睡眠 停止 待机 V BAT 为 RTC 和备份寄存器供电 时钟管理 4 至 32 MHz 晶振 带校准功能的 32 khz RTC 振荡器 具有 x6 PLL 选项的内部 8 MHz RC 内部 40 khz RC 振荡器 多达 39 个快速 I/O 所有都可映射至外部中断向量 高达 25 个 I/O 能耐 5 V 电压 5 通道 DMA 控制器 1 个 12 位 1.0 μs ADC ( 多达 10 个通道 ) 转换范围 :0 到 3.6V 2.4 至 3.6 V 的单独模拟供电 多达 9 个定时器 1 x 16 位 7 通道高级控制定时器, 有 6 通道 PWM 输出, 以及死区生成和紧急停止功能 1 x 32 位和 1 x 16 位定时器, 有高达 4 个 IC/OC, 可用于 IR 控制解码 1 x 16 位定时器, 有 2 个 IC/OC,1 个 OCN, 以及死区生成和紧急停止功能 1 x 16 位定时器, 有 IC/OC 和 OCN, 死区生成, 紧急停止, 调制器门电路用于 IR 控制 LQFP32 7x7 LQFP48 7x7 1 x 16 位定时器, 有 1 个 IC/OC 独立和系统看门狗定时器 SysTick 定时器 :24 位递减计数器 日历 RTC, 具有闹钟, 可从停止 / 待机状态周期唤醒 通信接口 1 x I 2 C 接口 ; 支持极速模式 (1 Mbit/s), 有 20 ma 灌电流,SMBus/PMBus, 可从停止模式唤醒 1 x USART 支持主同步 SPI 和调制解调器控制 ; 具有 ISO7816 接口 LIN IrDA 能力自动波特率检测和唤醒特性 1 x SPI (18 Mbit/s) 有 4 至 16 个可编程比特帧, 有复用的 I 2 S 接口 串行线调试 (SWD) 96 位唯一 ID 扩展的温度范围 :-40 至 +105 C 所有封装 ECOPACK 2 缩写 STM32F031x4 STM32F031x6 UFQFPN32 5x5 UFQFPN28 4x4 表 1. 器件总览 型号 TSSOP20 STM32F031C4, STM32F031F4, STM32F031G4, STM32F031K4 STM32F031C6, STM32F031F6, STM32F031G6, STM32F031K 年 7 月 DocID Rev 2 1/103 这是关于全面投产产品的信息

2 目录 目录 1 前言 说明 功能概述 带嵌入式 Flash 和 SRAM 的 ARM -Cortex -M0 内核 存储器 自举模式 循环冗余校验计算单元 (CRC) 电源管理 电源方案 电源监控器 调压器 低功耗模式 时钟和启动 通用输入 / 输出 (GPIO) 直接存储器访问控制器 (DMA) 中断和事件 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 扩展中断 / 事件控制器 (EXTI) 模数转换器 (ADC) 温度传感器 内部参考电压 (V REFINT ) V BAT 电池电压监控 定时器和看门狗 高级控制定时器 (TIM1) 通用定时器 (TIM2..3 TIM ) 独立看门狗 (IWDG) 系统窗口看门狗 (WWDG) SysTick 定时器 RTC ( 实时时钟 ) 和备份寄存器 内部集成电路接口 (I 2 C) 通用同步 / 异步收发器 (USART) /103 DocID Rev 2

3 目录 3.15 串行外设接口 (SPI) / 内部集成音频接口 (I 2 S) 串行线调试端口 (SW-DP) 引脚排列和引脚说明 存储器映射 电气特性 参数条件 最小值和最大值 典型值 典型曲线 负载电容 引脚输入电压 电源方案 电流消耗测量 绝对最大额定值 工作条件 通用工作条件 上电 / 掉电时的工作条件 内置复位和电源控制模块特性 内置参考电压 供电电流特性 低功耗模式唤醒时序 外部时钟源特性 内部时钟源特性 PLL 特性 存储器特性 EMC 特性 电气敏感性 I/O 电流注入特性 I/O 端口特性 NRST 引脚特性 位 ADC 特性 温度传感器特性 V BAT 监控特性 定时器特性 DocID Rev 2 3/103 4

4 目录 通信接口 封装特性 封装机械数据 热特性 参考文档 选择产品温度范围 部件编号 修订历史 /103 DocID Rev 2

5 表格索引 表格索引 表 1. 器件总览 表 2. STM32F031x4/x6 产品系列器件特性和外设数量 表 3. 温度传感器校准值 表 4. 内部电压参考校准值 表 5. 定时器的特性比较 表 6. I2C 模拟和数字滤波器的比较 表 7. STM32F031x4/x6 I 2 C 实现 表 8. STM32F031x4/x6USART 实现 表 9. STM32F031x4/x6 SPI/I2S 实现 表 10. 引脚排列表中使用的图例 / 缩略语 表 11. 引脚定义 表 12. 端口 A 通过 GPIOA_AFR 寄存器选择的复用功能 表 13. 端口 B 通过 GPIOB_AFR 寄存器选择的复用功能 表 14. STM32F031x4/x6 外设寄存器边界地址 表 15. 电压特性 表 16. 电流特性 表 17. 热特性 表 18. 通用工作条件 表 19. 上电 / 掉电时的工作条件 表 20. 内置复位和电源控制模块特性 表 21. 可编程电压检测器特性 表 22. 内置内部参考电压 表 23. V DD = 3.6 V 时, V DD 的典型和最大电流消耗 表 24. V DDA 电源的典型和最大电流消耗 表 25. 停机和待机模式下的典型和最大电流消耗 表 26. V BAT 电源的典型和最大电流消耗 表 27. 典型电流消耗, 从 Flash 执行代码, 从 HSE 8 MHz 晶振运行 表 28. 切换输出 I/O 电流消耗 表 29. 外设电流消耗 表 30. 低功耗模式唤醒时间 表 31. 高速外部用户时钟特性 表 32. 低速外部用户时钟特性 表 33. HSE 振荡器特性 表 34. LSE 振荡器特性 (f LSE = khz) 表 35. HSI 振荡器特性 表 36. HSI14 振荡器特性 表 37. LSI 振荡器特性 表 38. PLL 特性 表 39. Flash 特性 表 40. Flash 可擦写次数和数据保存期限 表 41. EMS 特性 表 42. EMI 特性 表 43. ESD 绝对最大额定值 表 44. 电气敏感性 表 45. I/O 电流注入敏感性 表 46. I/O 静态特性 表 47. 输出电压特性 表 48. I/O 交流特性 DocID Rev 2 5/103 6

6 表格索引 表 49. NRST 引脚特性 表 50. ADC 特性 表 51. f ADC = 14 MHz 时的 R AIN 最大值 表 52. ADC 精度 表 53. 温度传感器特性 表 54. V BAT 监控特性 表 55. TIMx 特性 表 khz (LSI) 频率条件下 IWDG 最小 / 最大超时周期 表 MHz (PCLK) 时的 WWDG 最小 / 最大超时值 表 58. I2C 模拟滤波器特性 表 59. SPI 特性 表 60. I 2 S 特性 表 61. LQFP mm, 48 引脚薄型正方扁平封装机械数据 表 62. LQFP mm 32 引脚薄型正方扁平封装机械数据 表 63. UFQFPN mm, 32 引线, 超薄紧密排列正方扁平无引线封装 表 64. 机械数据 UFQFPN mm, 28 引线, 超薄紧密排列正方扁平无引线封装机械数据 表 65. TSSOP20 20 引脚纤薄紧缩小尺寸封装机械数据 表 66. 封装热特性 表 67. 订货代码 表 68. 文档修订历史 /103 DocID Rev 2

7 图片索引 图片索引 图 1. 框图 图 2. 时钟树 图 3. LQFP48 48 引脚封装引脚排列 图 4. LQFP32 32 引脚封装引脚排列 图 5. UFQFPN32 32 引脚封装引脚排列 图 6. UFQFPN28 28 引脚封装引脚排列 图 7. TSSOP20 20 引脚封装引脚排列 图 8. STM32F031x4/x6 存储器映射 图 9. 引脚负载条件 图 10. 引脚输入电压 图 11. 电源方案 图 12. 电流消耗测量方案 图 13. 高速外部时钟源的交流时序图 图 14. 低速外部时钟源的交流时序图 图 15. 采用 8 MHz 晶振的典型应用 图 16. 采用 khz 晶振的典型应用 图 17. HSI 振荡器精度特性结果 图 18. HSI14 振荡器精度特性结果 图 19. TC 和 TTa I/O 输入特性 图 V 容限 (FT 和 FTf) I/O 输入特性 图 21. I/O 交流特性定义 图 22. 推荐的 NRST 引脚保护 图 23. ADC 精度特性 图 24. 使用 ADC 的典型连接图 图 25. SPI 时序图 从模式且 CPHA = 图 26. SPI 时序图 从模式且 CPHA = 图 27. SPI 时序图 主模式 图 28. I2S 从模式时序图 (Philips 协议 ) 图 29. I2S 主模式时序图 (Philips 协议 ) 图 30. LQFP mm 48 引脚薄型正方扁平封装图 图 31. LQFP48 建议封装图 图 32. LQFP mm 32 引脚薄型正方扁平封装图 图 33. LQFP32 建议封装图 图 34. LQFP32 封装顶视图 图 35. UFQFPN mm, 32 引线, 超薄紧密排列正方扁平无引线封装图 图 36. UFQFPN32 建议封装图 图 37. UFQFPN mm, 28 引线, 超薄紧密排列正方扁平无引线封装图 图 38. UFQFPN28 建议封装图 图 39. TSSOP20-20 引脚纤薄紧缩小尺寸 图 40. TSSOP20 建议尺寸 DocID Rev 2 7/103 7

8 前言 1 前言 本数据手册介绍了 STM32F031x4/x6 微控制器的订购信息和器件的机械特性 本文应与 STM32F0xxxx 参考手册 (RM0091) 结合阅读 该参考手册可从意法半导体网站 获得 若需 ARM Cortex -M0 内核的信息, 请参考 Cortex -M0 术参考手册, 可从 网站获得 8/103 DocID Rev 2

9 说明 2 说明 STM32F031x4/x6 微控制器包含高性能的 ARM Cortex -M0 32 位 RISC 内核, 工作于 48 MHz 最大频率, 高速嵌入式存储器 ( 高达 32 K 字节的 Flash 和 4 K 字节的 SRAM), 以及广泛的增强型外设和 I/O 所有器件都提供标准通信接口 ( 一个 I2C 一个 SPI/ I2S 一个 USART) 一个 12 位 ADC 高达五个通用 16 位定时器 一个 32 位定时器 一个高级控制 PWM 定时器 STM32F031x4/x6 微控制器的工作温度范围是 -40 至 +85 C 和 -40 至 +105 C, 工作电压为 2.0 至 3.6 V 适合低功耗应用设计的一组完整的节电模式 STM32F031x4/x6 微控制器器件包括五种不同的封装, 范围从 20 引脚至 48 引脚, 需要时也可以晶片形式提供 选择的器件不同, 所包含的外设组合也不同 下面的说明提供了建议的 STM32F031x4/x6 外设完整范围概述 这些特性让 STM32F031x4/x6 微控制器成为各种应用的理想之选, 例如应用控制和用户接口 手持式设备 A/V 接收器和数字 TV PC 外设 游戏和 GPS 平台 工业应用 PLC 逆变器 打印机 扫描仪 警报系统 视频电话和 HVAC DocID Rev 2 9/103 23

10 说明 表 2. STM32F031x4/x6 产品系列器件特性和外设数量 外设 STM32F031F STM32F031G STM32F031K STM32F031C Flash (K 字节 ) 32 SRAM (K 字节 ) 4 定时器 通信接口 12 位 ADC ( 通道数 ) 先进的控制 1 (16 位 ) 通用 4 (16 位 ) 1 (32 位 ) SPI (I2S) (1) 1 I 2 C 1 USART 1 1 (9 ext.+ 3 int.) GPIO 最大值 CPU 频率工作电压 工作温度 封装 TSSOP20 UFQFPN28 48 MHz 2.0 到 3.6 V 1 (10 ext.+ 3 int.) 25 ( 在 LQFP32 上 ) 27 ( 在 UFQFPN32 上 ) 环境工作温度 :-40 C 至 85 C / -40 C 至 105 C 结温 :-40 C 至 105 C / -40 C 至 125 C LQFP32 UFQFPN32 39 LQFP48 1. SPI 接口可用于 SPI 模式或 I2S 音频模式 10/103 DocID Rev 2

11 说明 图 1. 框图 DocID Rev 2 11/103 23

12 功能概述 3 功能概述 3.1 带嵌入式 Flash 和 SRAM 的 ARM -Cortex -M0 内核 ARM Cortex -M0 处理器是最新一代的嵌入式系统 ARM 处理器 该处理器引脚数少 功耗低, 能够提供满足 MCU 实现要求的低成本平台, 同时具备卓越的计算性能和先进的中断系统响应 ARM Cortex -M0 32 位 RISC 处理器具有优异的代码效率, 采用通常 8 位和 16 位器件的存储器空间即可发挥 ARM 内核的高性能 STM32F0xx 产品系列具有嵌入式的 ARM 内核, 因此与所有 ARM 工具和软件兼容 图 1 给出了该器件系列的总体框图 3.2 存储器 该器件具有以下特性 : 4 K 字节的嵌入式 SRAM 能以 CPU 时钟速度,0 等待状态访问 ( 读 / 写 ), 具有嵌入式的奇偶校验, 其异常生成可用于受故障影响严重的应用 非易失性存储器分为两个阵列 : 16 至 32 K 字节的嵌入式 Flash, 用于程序和数据 选项字节选项字节用于对存储器写保护 ( 粒度是 4 KB) 和 / 或对所有存储器读保护, 选项如下 : 级别 0: 无读保护 级别 1: 存储器读保护, 若连接了调试特性或选择了 RAM 自举, 则无法读写 Flash 级别 2: 芯片读保护, 禁用调试特性 (Cortex -M0 串行线 ) 和选择 RAM 自举 3.3 自举模式 启动时, 通过自举引脚和自举选择器选项位来选择以下三种自举模式之一 : 从用户 Flash 自举 从系统存储器自举 从嵌入式 SRAM 自举 自举程序位于系统存储器中 它通过使用 PA14/PA15 或 PA9/PA10 引脚上的 USART 对 Flash 重新编程 12/103 DocID Rev 2

13 功能概述 3.4 循环冗余校验计算单元 (CRC) CRC ( 循环冗余校验 ) 计算单元使用一个 CRC-32 ( 以太网 ) 多项式从一个 32 位的数据字中产生 CRC 码 在众多的应用中, 基于 CRC 的技术还常用来验证数据传输或存储的完整性 根据 EN/IEC 标准的规定, 这些技术提供了验证 Flash 完整性的方法 CRC 计算单元有助于在运行期间计算软件的签名, 并将该签名与链接时生成并存储在指定存储单元的参考签名加以比较 3.5 电源管理 电源方案 V DD = 2.0 到 3.6 V:I/O 和内部调压器的外部电源 通过 V DD 引脚从外部提供 V DDA = V DD 至 3.6 V:ADC 复位模块 RC PLL 的外部模拟电源 ( 使用 ADC 时, 施加到 V DDA 的最小电压为 2.4 V) V DDA 电平必须一直大于等于 V DD 电平, 且必须首先提供 V BAT = 1.65 到 3.6 V: 当 V DD 不存在时, 作为 RTC 32 khz 外部时钟振荡器和备份寄存器的电源 ( 通过电源开关供电 ) 有关如何连接电源引脚的详细信息, 请参见图 11: 电源方案 电源监控器 调压器 本器件内部集成有上电复位 (POR)/ 掉电复位 (PDR) 电路 此电路始终处于活动状态, 可确保器件在电压不低于 2 V 门限时能够正常工作 当监控的供电电压低于规定阈值 V POR/PDR 时, 器件保持复位模式, 无需外部复位电路 POR 仅监测 V DD 供电电压 在启动阶段, V DDA 必须先到达, 且大于等于 V DD PDR 监控 V DD 和 V DDA 供电电压, 然而, 若应用设计可确保 V DDA 大于等于 V DD, 则可禁用 V DDA 供电监控器 ( 方法是编程一个专用选项位 ), 以降低功耗 该器件还有一个嵌入式可编程电压检测器 (PVD), 用于监视 V DD 电源并将其与 V PVD 阈值进行比较 当 V DD 低于 V PVD 阈值和 / 或 V DD 高于 V PVD 阈值时, 将产生中断 随后, 中断服务程序会生成一条警告消息并且 / 或者使 MCU 进入安全状态 PVD 由软件使能 调压器有两种工作模式, 它在复位后一直启用 主调压器 (MR) 用于正常工作模式 ( 运行 ) 低功耗 (LPR) 可用于停止模式以降低功耗需求 在待机模式中, 它处于掉电模式 在该模式中, 内核电路掉电, 调压器功耗变为零 ( 但寄存器和 SRAM 的内容将丢失 ) DocID Rev 2 13/103 23

14 功能概述 低功耗模式 STM32F031x4/x6 微控制器支持三种低功耗模式, 可在低功耗 短启动时间和可用唤醒源之间取得最佳平衡 : 睡眠模式在睡眠模式下, 只有 CPU 停止工作 所有外设继续运行并可在发生中断 / 事件时唤醒 CPU 停止模式停机模式下可以实现极低功耗, 同时保持 SRAM 和寄存器的内容 此时, 1.8 V 域中的所有时钟都会停止, PLL HSI RC 和 HSE 晶振也被禁止 还可以将调压器置于正常模式或低功耗模式 可通过任意 EXTI 中断线将器件从停机模式唤醒 EXTI 线源可以是 16 根外部线之一 PVD 输出 RTC I2C1 或 USART1 可配置上面列举的外设以启用 HSI RC 振荡器, 处理流入的数据 若在调压器处于低功耗模式时这样用, 则在将时钟提供至给定的外设之前, 调压器会首先切换至正常模式 待机模式待机模式下可达到最低功耗 此时, 内部调压器关闭, 因此整个 1.8 V 域将断电 PLL HSI RC 和 HSE 晶振也会关闭 进入待机模式后, 除 RTC 域和待机电路中的寄存器外, SRAM 和寄存器的内容都将消失 发生外部复位 (NRST 引脚 ) IWDG 复位 WKUP 引脚上出现上升沿或者触发 RTC 事件时, 器件退出待机模式 注 : 进入停机或待机模式时, RTC IWDG 和相应的时钟源不会停止 3.6 时钟和启动 在启动时执行系统时钟选择, 但复位时会选择内部 RC 8 MHz 振荡器作为默认 CPU 时钟 启动时可以选择外部 4-32 MHz 时钟, 随后将监视其是否失效 如果检测到该时钟失效, 系统将自动切换回内部 RC 振荡器 同时生成软件中断 ( 如果已使能 ) 类似地, 必要时 ( 例如, 当间接使用的外部晶振 谐振器或振荡器发生故障时 ) 可以对 PLL 时钟输入进行完全的中断管理 多个预分频可帮助应用配置 AHB 和 APB 域的频率 AHB 和 APB 域的最大频率为 48 MHz 14/103 DocID Rev 2

15 DocID Rev 2 15/103 功能概述 23 图 2. 时钟树

16 功能概述 3.7 通用输入 / 输出 (GPIO) 每个 GPIO 引脚都可以由软件配置为输出 ( 推挽或开漏 ) 输入 ( 带或不带上拉 / 下拉 ) 或外设复用功能 大多数 GPIO 引脚都具有数字或模拟复用功能 如果需要, 可在特定序列后锁定 I/O 复用功能配置, 以避免对 I/O 寄存器执行意外写操作 3.8 直接存储器访问控制器 (DMA) 5 通道通用 DMA 管理存储器至存储器, 外设至存储器和存储器至外设的传输 DMA 支持循环缓冲区管理, 当控制器到达缓冲区末尾时, 无需通过用户代码进行干预 每个通道都与专用的硬件 DMA 请求相连, 同时支持软件触发 通过软件进行相关配置, 并且数据源和数据目标之间传输的数据量不受限制 DMA 可与主外设共同使用 :SPI I2S I2C USART 所有 TIMx 定时器 ( 除了 TIM14) 和 ADC 3.9 中断和事件 嵌套向量中断控制器 (NVIC) STM32F0xx 系列内置一个嵌套向量中断控制器 该中断控制器可以处理多达 32 个可屏蔽中断通道 ( 不包括 Cortex -M0 的 16 根中断线 ), 并支持 4 个不同的中断优先级 紧耦合的 NVIC 使得中断响应更快 直接向内核传递中断入口向量表地址 紧耦合的 NVIC 内核接口 允许对中断进行早期处理 处理后到但优先级较高的中断 支持中断咬尾功能 自动保存处理器状态 退出中断时自动恢复现场, 无需指令开销此硬件模块以最短的中断延迟提供了灵活的中断管理功能 扩展中断 / 事件控制器 (EXTI) 扩展的中断 / 事件控制器包含 24 根用于产生中断 / 事件请求和唤醒系统的边沿检测中断线 每根中断线都可以独立配置以选择触发事件 ( 上升沿触发 下降沿触发或边沿触发 ), 并且可以单独屏蔽 挂起寄存器用于保持中断请求的状态 EXTI 可检测到脉冲宽度小于内部时钟周期的外部中断线 外部中断线最多有 16 根, 可从最多 39 个 GPIO 中选择连接 16/103 DocID Rev 2

17 功能概述 3.10 模数转换器 (ADC) 12 位模数转换器有高达 16 个外部和 3 个内部 ( 温度传感器 电压参考 VBAT 电压测量 ) 通道, 可在单发或扫描模式下执行转换 在扫描模式下, 将对一组选定的模拟输入执行自动转换 ADC 可以使用 DMA 控制器 利用模拟看门狗功能, 可以非常精确地监视一路 多路或所有选定通道的转换电压 当转换电压超出编程的阈值时, 将产生中断 温度传感器 温度传感器 (TS) 可随温度变化线性生成电压 V SENSE 温度传感器内部连接到 ADC_IN16 输入通道, 该通道用于将传感器输出电压转换为数字值 传感器的线性很好, 但必须对其校准以得到较好总精度的温度测量 由于工艺差别, 温度传感器的偏移因芯片而异, 因此未校准的内部温度传感器仅适合检测温度变化的应用 为提高温度传感器的测量精度, 每个器件都单独由 ST 在工厂校准 温度传感器的工厂校准数据由 ST 储存在系统存储区, 访问模式为只读 表 3. 温度传感器校准值 校准值名称说明存储器地址 TS_CAL1 TS_CAL2 TS ADC 原始数据在温度 30 C (± 5 C) 时获取, V DDA = 3.3 V (± 10 mv) TS ADC 原始数据在温度 110 C (± 5 C) 时获取, V DDA = 3.3 V (± 10 mv) 0x1FFF F7B8-0x1FFF F7B9 0x1FFF F7C2-0x1FFF F7C 内部参考电压 (V REFINT ) 内部参考电压 (V REFINT ) 为 ADC 和比较器提供了一个稳定的 ( 带隙 ) 电压输出 V REFINT 内部连接到 ADC_IN17 输入通道 V REFINT 的精确电压由 ST 在生产测试期间对每部分单独测量, 储存于系统存储区 访问模式为只读 表 4. 内部电压参考校准值 校准值名称说明存储器地址 VREFINT_CAL 原始数据在温度 30 C (± 5 C) 时获取, V DDA = 3.3 V (± 10 mv) 0x1FFF F7BA - 0x1FFF F7BB DocID Rev 2 17/103 23

18 功能概述 V BAT 电池电压监控 此嵌入式的硬件特性允许应用使用内部 ADC 通道 ADC_IN18, 测量 V BAT 电池电压 因为 V BAT 电压可能高于 V DDA, 超出 ADC 的输入范围, 所以 V BAT 引脚内部连至除 2 的桥接分配器 因此, 转换出的数字值为 V BAT 电压的一半 3.11 定时器和看门狗 STM32F031x4/x6 器件包括高达五个通用定时器和一个高级控制定时器 表 5 不同定时器的特性比较 表 5. 定时器的特性比较 定时器类型 Timer 计数器分辨率 计数器类型 预分频系数 DMA 请求生成捕获 / 比较通道 互补输出 先进的控制 TIM1 16 位 递增 递减 递增 / 递减 1 和 之间的任意整数 有 4 有 TIM2 32 位 递增 递减 递增 / 递减 1 和 之间的任意整数 有 4 无 通用 TIM3 16 位 递增 递减 递增 / 递减 TIM14 16 位递增 1 和 之间的任意整数 1 和 之间的任意整数 有 4 无 无 1 无 TIM16, TIM17 16 位递增 1 和 之间的任意整数 有 1 有 18/103 DocID Rev 2

19 功能概述 高级控制定时器 (TIM1) 高级控制定时器 (TIM1) 可以看作在 6 个通道上复用的三相 PWM 它具有带可编程插入死区的互补 PWM 输出 它也可看作一个完整的通用定时器 4 个独立通道可以用于 : 输入捕获 输出比较 PWM 生成 ( 边沿或中心对齐模式 ) 单脉冲模式输出如果配置为标准 16 位定时器, 则功能与 TIMx 定时器相同 如果配置为 16 位 PWM 发生器, 则具有完整的调制能力 (0-100%) 在调试模式下, 计数器可以被冻结 高级控制定时器的许多功能与具有相同架构的标准定时器相同 因此, 高级控制定时器可通过定时器链接功能与定时器协同工作, 提供同步或事件链接功能 通用定时器 (TIM2..3 TIM ) STM32F031x4/x6 器件中内置有六个同步通用定时器 ( 请参见表 5 以了解其差别 ) 每个通用定时器都可用于生成 PWM 输出, 或作为简单时间基准 TIM2, TIM3 STM32F031x4/x6 器件具有两个可同步的 4 通道通用定时器 TIM2 基于一个 32 位自动重载递增 / 递减计数器和一个 16 位预分频 TIM3 基于一个 16 位自动重载递增 / 递减计数器和一个 16 位预分频 它们都具有 4 个独立通道, 用于输入捕获 / 输出比较 PWM 单脉冲模式输出 在最大的封装中, 可提供多达 12 个输入捕捉 / 输出比较 /PWM TIM2 和 TIM3 通用定时器可通过定时器链接功能与 TIM1 高级控制定时器协同工作, 提供同步或事件链接功能 TIM2 和 TIM3 都可生成独立的 DMA 请求 这些定时器能够处理正交 ( 增量 ) 编码器信号, 也能处理 1 到 3 个霍尔效应传感器的数字输出 在调试模式下, 其计数器可被冻结 TIM14 该定时器基于一个 16 位自动重载递增计数器和一个 16 位预分频器 TIM14 具有一个单通道, 用于输入捕获 / 输出比较, PWM 或单脉冲模式输出 在调试模式下, 其计数器可被冻结 TIM16 和 TIM17 两种定时器基于一个 16 位自动重载递增计数器和一个 16 位预分频器 DocID Rev 2 19/103 23

20 功能概述 它们每个都有一个单通道, 用于输入捕获 / 输出比较, PWM 或单脉冲模式输出 TIM16 和 TIM17 有互补输出, 带死区生成和独立 DMA 请求生成功能 在调试模式下, 其计数器可被冻结 独立看门狗 (IWDG) 独立的看门狗基于 8 位预分频和 12 位递减计数器, 具有用户定义的刷新窗口 它由独立的 40 khz 内部 RC 提供时钟 ; 由于内部 RC 独立于主时钟, 因此它可在停机和待机模式下工作 它既可用作看门狗, 以在发生问题时复位器件, 也可用作自由运行的定时器, 以便为应用程序提供超时管理 通过选项字节, 可对其进行硬件或软件配置 在调试模式下, 计数器可以被冻结 系统窗口看门狗 (WWDG) 系统窗口看门狗基于可设置为自由运行的 7 位递减计数器 它可以作为看门狗以在发生问题时复位器件 它由 APB 时钟 (PCLK) 提供时钟 具有早期警告中断功能, 并且计数器可在调试模式下被冻结 SysTick 定时器 此定时器专用于实时操作系统, 但也可用作标准递减计数器 它具有以下特性 : 24 位递减计数器 自动重载功能 当计数器计为 0 时, 产生可屏蔽系统中断 可编程时钟源 (HCLK 或 HCLK/8) 3.12 RTC ( 实时时钟 ) 和备份寄存器 RTC 和 5 个备份寄存器通过开关供电, 当 V DD 电源存在时, 该开关选择 V DD 供电, 否则选择由 V BAT 引脚供电 备份寄存器由 5 个 32 位寄存器组成, 用于在 V DD 电源不存在时存储 20 字节的用户应用数据 备份寄存器不会在系统复位或电源复位时复位, 也不会在器件从待机模式唤醒时复位 20/103 DocID Rev 2

21 功能概述 RTC 是一个独立的 BCD 定时器 / 计数器 其主要特性如下 : 日历具有亚秒 秒 分 小时 (12 或 24 格式 ) 星期几 日 月 年, 格式为 BCD ( 二进码十进数 ) 自动调整每月是 ( 闰年 ) 30 还是 31 天 可编程闹钟具有从停止和待机模式唤醒的能力 可运行时纠正 1 到 个 RTC 时钟脉冲 这可用于将 RTC 与主时钟同步 数字校准电路具有 1 ppm 的分辨率, 以补偿石英晶振的不准确性 两个防篡改检测引脚具有可编程的滤波器 当检测到篡改事件时, MCU 可从停止及待机模式唤醒 时间戳特性可用于保存日历内容 此功能可由时间戳引脚上的事件触发, 或由篡改事件触发 当检测到时间戳事件时, MCU 可从停止及待机模式唤醒 参考时钟检测 : 可使用更加精确的第二时钟源 (50 或 60 Hz) 来提高日历的精确度 RTC 时钟源可为 : khz 的外部晶振 谐振器或振荡器 内部低功耗 RC 振荡器 ( 典型频率为 40 khz) 高速外部时钟的 32 分频 3.13 内部集成电路接口 (I 2 C) I 2 C 接口 (I2C1) 可工作于多个主或从模式 它可支持标准模式 ( 最高 100 kbit/s) 快速模式 ( 最高 400 kbit/s) 和极速模式 ( 最高 1 Mbit/s), 有 20 ma 输出驱动 它支持 7 位和 10 位寻址模式, 多个 7 位从地址 (2 个地址, 1 个有可配置掩码 ) 它还包括可编程的模拟和数字噪声滤波器 表 6. I2C 模拟和数字滤波器的比较 模拟滤波器 数字滤波器 抑制的脉冲宽度 优点 缺点 50 ns 停止模式中仍可用 随温度 电压 工艺变化 从 1 到 15 个 I2C 外设时钟的可编程长度 1. 附加的滤波能力 vs 标准需求 2. 稳定长度 当启用数字滤波器时, 无法在地址匹配时从停止唤醒 此外, I2C1 提供了 SMBUS 2.0 和 PMBUS 1.1 的硬件支持 :ARP 能力 主机通知协议 硬件 CRC (PEC) 生成 / 验证 超时验证 ALERT 协议管理 I2C1 还有一个独立于 CPU 时钟的时钟域, 这样 I2C1 可在地址匹配时从停止模式唤醒 MCU DocID Rev 2 21/103 23

22 功能概述 I2C 接口可以使用 DMA 控制器 表 7. STM32F031x4/x6 I 2 C 实现 I2C 特性 (1) I2C1 7 位寻址模式 X 10 位寻址模式 X 标准模式 ( 高达 100 kbit/s) X 快速模式 ( 高达 400 kbit/s) X 极速模式, 20 ma 输出驱动 I/O ( 高达 1 Mbit/s) X 独立时钟 X SMBus X 从 STOP 唤醒 X 1. X = 支持 3.14 通用同步 / 异步收发器 (USART) 器件内置有一个通用同步 / 异步收发器 (USART1), 其通信速率高达 6 Mbit/s 它提供了对 CTS RTS RS485 DE 信号 多处理器通信模式 主同步通信和单线半双工通信模式的硬件管理 USART1 还支持智能卡通信 (ISO 7816) IrDA SIR ENDEC LIN 主 / 从能力 自动波特率特性, 具有与 CPU 时钟独立的时钟域, 可从停止模式唤醒 MCU USART 接口可以使用 DMA 控制器 调制解调器的硬件流控使用 DMA 进行连续通信多处理器通信同步模式 SmartCard 模式单线半双工通信 IrDA SIR ENDEC 模块 LIN 模式双时钟域和从停止模式唤醒接收器超时中断 Modbus 通信自动波特率检测驱动启用 表 8. STM32F031x4/x6USART 实现 (1) USART 模式 / 特性 USART1 X X X X X X X X X X X X X 1. X = 支持 22/103 DocID Rev 2

23 功能概述 3.15 串行外设接口 (SPI) / 内部集成音频接口 (I 2 S) SPI 能够以高达 18 Mbit/s 通信, 可为从和主模式 全双工和半双工通信模式 3 位预分频器可产生 8 种主模式频率, 帧可配置为 4 位至 16 位 一个标准 I 2 S 接口 ( 与 SPI1 复用 ) 支持四种不同的音频标准, 能以主或从半双工通信模式工作 它可配置为 位传输, 有 16 位或 32 位数据分辨率, 由专用信号同步 可由 8 位可编程线性预分频设置 8 khz 至 192 khz 的音频采样频率 当工作于主模式时, 它可为外部音频元件输出采样频率 256 倍的时钟 表 9. STM32F031x4/x6 SPI/I2S 实现 SPI 特性 (1) SPI 硬件 CRC 计算 Rx/Tx FIFO NSS 脉冲模式 I2S 模式 TI 模式 X X X X X 1. X = 支持 3.16 串行线调试端口 (SW-DP) 提供了 ARM SW-DP 接口, 以便将串行线调试工具连至 MCU DocID Rev 2 23/103 23

24 引脚排列和引脚说明 4 引脚排列和引脚说明 图 3. LQFP48 48 引脚封装引脚排列 图 4. LQFP32 32 引脚封装引脚排列 24/103 DocID Rev 2

25 引脚排列和引脚说明 图 5. UFQFPN32 32 引脚封装引脚排列 图 6. UFQFPN28 28 引脚封装引脚排列 图 7. TSSOP20 20 引脚封装引脚排列 DocID Rev 2 25/103 32

26 引脚排列和引脚说明 表 10. 引脚排列表中使用的图例 / 缩略语 名称缩写定义 引脚名称引脚类型 I/O 结构注释复用功能 除非在引脚名下面的括号中特别说明, 复位期间和复位后的引脚功能与实际引脚名相同 S I I/O FT FTf TTa TC B RST 电源引脚 仅输入引脚 输入 / 输出引脚 5 V 容限 I/O 5 V 容限 I/O, FM+ 能力 3.3 V 容限 I/O 直接连至 ADC 标准 3.3V I/O 专用 BOOT0 引脚 配有内置弱上拉电阻的双向复位引脚 除非特别注释说明, 否则在复位期间和复位后所有 I/O 都设为浮空输入 通过 GPIOx_AFR 寄存器选择的功能 引脚功能 其他函数 通过外设寄存器直接选择 / 启用的功能 表 11. 引脚定义 引脚号 引脚功能 LQFP48 LQFP32 UFQFPN32 UFQFPN28 TSSOP20 引脚名称 ( 复位后功能 ) 引脚类型 I/O 结构 注释 复用功能 其他函数 VBAT S 备份电源 PC13 I/O TC (1)(2) RTC_TAMP1, RTC_TS, RTC_OUT, WKUP PC14-OSC32_IN (PC14) PC15-OSC32_OUT (PC15) PF0-OSC_IN (PF0) I/O TC (1)(2) OSC32_IN I/O TC (1)(2) OSC32_OUT I/O FT OSC_IN 26/103 DocID Rev 2

27 引脚排列和引脚说明 表 11. 引脚定义 ( 续 ) 引脚号 引脚功能 LQFP48 LQFP32 UFQFPN32 UFQFPN28 TSSOP20 引脚名称 ( 复位后功能 ) 引脚类型 I/O 结构 注释 复用功能 其他函数 PF1-OSC_OUT (PF1) I/O FT OSC_OUT NRST I/O RST 器件复位输入 / 内部复位输出 ( 低电平有效 ) VSSA S 模拟接地 VDDA S 模拟电源 PA0 I/O TTa PA1 I/O TTa PA2 I/O TTa PA3 I/O TTa PA4 I/O TTa PA5 I/O TTa PA6 I/O TTa PA7 I/O TTa TIM2_CH1_ETR, USART1_CTS TIM2_CH2, EVENTOUT, USART1_RTS TIM2_CH3, USART1_TX TIM2_CH4, USART1_RX SPI1_NSS, I2S1_WS, TIM14_CH1, USART1_CK SPI1_SCK, I2S1_CK, TIM2_CH1_ETR SPI1_MISO, I2S1_MCK, TIM3_CH1, TIM1_BKIN, TIM16_CH1, EVENTOUT SPI1_MOSI, I2S1_SD, TIM3_CH2, TIM14_CH1, TIM1_CH1N, TIM17_CH1, EVENTOUT ADC_IN0, RTC_TAMP2, WKUP1 ADC_IN1 ADC_IN2 ADC_IN3 ADC_IN4 ADC_IN5 ADC_IN6 ADC_IN7 DocID Rev 2 27/103 32

28 引脚排列和引脚说明 表 11. 引脚定义 ( 续 ) 引脚号 引脚功能 LQFP48 LQFP32 UFQFPN32 UFQFPN28 TSSOP20 引脚名称 ( 复位后功能 ) 引脚类型 I/O 结构 注释 复用功能 其他函数 PB0 I/O TTa PB1 I/O TTa PB2 I/O FT (3) PB10 I/O FTf PB11 I/O FTf TIM3_CH3, TIM1_CH2N, EVENTOUT TIM3_CH4, TIM14_CH1, TIM1_CH3N TIM2_CH3, I2C1_SCL TIM2_CH4, EVENTOUT, I2C1_SDA ADC_IN8 ADC_IN VSS S 接地 VDD S 数字电源 PB12 I/O FT PB13 I/O FT PB14 I/O FT PB15 I/O FT PA8 I/O FT PA9 I/O FTf PA10 I/O FTf TIM1_BKIN, EVENTOUT, SPI1_NSS TIM1_CH1N, SPI1_SCK TIM1_CH2N, SPI1_MISO TIM1_CH3N, SPI1_MOSI USART1_CK, TIM1_CH1, EVENTOUT, MCO USART1_TX, TIM1_CH2, I2C1_SCL USART1_RX, TIM1_CH3, TIM17_BKIN, I2C1_SDA RTC_REFIN 28/103 DocID Rev 2

29 引脚排列和引脚说明 表 11. 引脚定义 ( 续 ) 引脚号 引脚功能 LQFP48 LQFP32 UFQFPN32 UFQFPN28 TSSOP20 引脚名称 ( 复位后功能 ) 引脚类型 I/O 结构 注释 复用功能 其他函数 PA11 I/O FT PA12 I/O FT USART1_CTS, TIM1_CH4, EVENTOUT USART1_RTS, TIM1_ETR, EVENTOUT PA13 (SWDIO) I/O FT (4) IR_OUT, SWDIO PF6 I/O FTf I2C1_SCL PF7 I/O FTf I2C1_SDA PA14 (SWCLK) I/O PA15 I/O FT PB3 I/O FT PB4 I/O FT PB5 I/O FT PB6 I/O FTf PB7 I/O FTf FT (4) USART1_TX, SWCLK SPI1_NSS, I2S1_WS, TIM2_CH_ETR, EVENTOUT, USART1_RX SPI1_SCK, I2S1_CK, TIM2_CH2, EVENTOUT SPI1_MISO, I2S1_MCK, TIM3_CH1, EVENTOUT SPI1_MOSI, I2S1_SD, I2C1_SMBA, TIM16_BKIN, TIM3_CH2 I2C1_SCL, USART1_TX, TIM16_CH1N I2C1_SDA, USART1_RX, TIM17_CH1N DocID Rev 2 29/103 32

30 引脚排列和引脚说明 表 11. 引脚定义 ( 续 ) 引脚号 引脚功能 LQFP48 LQFP32 UFQFPN32 UFQFPN28 TSSOP20 引脚名称 ( 复位后功能 ) 引脚类型 I/O 结构 注释 复用功能 其他函数 BOOT0 I B 自举存储器选择 PB8 I/O FTf (3) I2C1_SCL, TIM16_CH PB9 I/O FTf I2C1_SDA, IR_OUT, TIM17_CH1, EVENTOUT VSS S 接地 VDD S 数字电源 1. PC13 PC14 和 PC15 通过电源开关供电 由于该开关的灌电流能力有限 (3 ma), 因此在输出模式下使用 GPIO PC13 到 PC15 时存在以下限制 : - 速率不得超过 2 MHz, 最大负载为 30 pf - 这些 GPIO 不能用作电流源 ( 如用于驱动 LED) 2. 第一次 RTC 域上电之后,PC13 PC14 PC15 作为 GPIO 工作 它们的功能取决于 RTC 寄存器的内容, 该内容不会被系统复位进行复位 有关如何管理这些 GPIO 的详细信息, 请参见参考手册中 RTC 域和 RTC 寄存器的说明 3. 在 LQFP32 封装上,PB2 和 PB8 应被作为未连接的引脚对待 ( 即使它们在封装上不可用, 硬件也不会将其强制为定义的电平 ) 4. 复位后, 这些引脚被配置为 SWDIO 和 SWCLK 复用功能,SWDIO 引脚上的内部上拉电阻和 SWCLK 引脚上的内部下拉电阻激活 30/103 DocID Rev 2

31 DocID Rev 2 31/103 表 12. 端口 A 通过 GPIOA_AFR 寄存器选择的复用功能 引脚名称 AF0 AF1 AF2 AF3 AF4 AF5 AF6 AF7 PA0 USART1_CKS TIM2_CH1_ ETR PA1 EVENTOUT USART1_TX TIM2_CH2 PA2 USART1_RX TIM2_CH3 PA3 USART1_CTS TIM2_CH4 PA4 PA5 PA6 SPI1_NSS, I2S1_WS SPI1_SCK, I2S1_CK SPI1_MISO, I2S1_MCK USART1_RTS TIM2_CH1_ ETR TIM14_CH1 TIM3_CH1 TIM1_BKIN TIM16_CH1 EVENTOUT SPI1_MOSI, PA7 TIM3_CH2 TIM1_CH1N TIM14_CH1 TIM17_CH1 EVENTOUT I2S1_SD PA8 MCO USART1_CK TIM1_CH1 EVENTOUT PA9 USART1_TX TIM1_CH2 I2C1_SCL PA10 TIM17_BKIN USART1_RX TIM1_CH3 I2C1_SDA PA11 EVENTOUT USART1_CTS TIM1_CH4 PA12 EVENTOUT USART1_RTS TIM1_ETR PA13 SWDIO IR_OUT PA14 SWCLK USART1_TX PA15 SPI1_NSS, I2S1_WS USART1_RX TIM2_CH1_ ETR EVENTOUT 引脚排列和引脚说明

32 32/103 DocID Rev 2 表 13. 端口 B 通过 GPIOB_AFR 寄存器选择的复用功能 引脚名称 AF0 AF1 AF2 AF3 PB0 EVENTOUT TIM3_CH3 TIM1_CH2N PB1 TIM14_CH1 TIM3_CH4 TIM1_CH3N PB2 PB3 SPI1_SCK, I2S1_CK EVENTOUT TIM2_CH2 PB4 SPI1_MISO, I2S1_MCK TIM3_CH1 EVENTOUT PB5 SPI1_MOSI, I2S1_SD TIM3_CH2 TIM16_BKIN I2C1_SMBA PB6 USART1_TX I2C1_SCL TIM16_CH1N PB7 USART1_RX I2C1_SDA TIM17_CH1N PB8 I2C1_SCL TIM16_CH1 PB9 IR_OUT I2C1_SDA TIM17_CH1 EVENTOUT PB10 I2C1_SCL TIM2_CH3 PB11 EVENTOUT I2C1_SDA TIM2_CH4 PB12 SPI1_NSS EVENTOUT TIM1_BKIN PB13 SPI1_SCK TIM1_CH1N PB14 SPI1_MISO TIM1_CH2N PB15 SPI1_MOSI TIM1_CH3N 引脚排列和引脚说明

33 存储器映射 5 存储器映射 图 8. STM32F031x4/x6 存储器映射 DocID Rev 2 33/103 35

34 存储器映射 表 14. STM32F031x4/x6 外设寄存器边界地址 总线 边界地址 大小 外设 0x x5FFF FFFF ~384 MB 保留 0x x FF 1KB GPIOF 0x4800 0C00-0x FF 2KB 保留 AHB2 0x x4800 0BFF 1KB GPIOC 0x x FF 1KB GPIOB 0x x FF 1KB GPIOA 0x x47FF FFFF ~128 MB 保留 0x x4002 3FFF 3 KB 保留 0x x FF 1 KB CRC 0x x4002 2FFF 3 KB 保留 AHB1 0x x FF 1 KB FLASH 接口 0x x4002 1FFF 3 KB 保留 0x x FF 1 KB RCC 0x x4002 0FFF 3 KB 保留 0x x FF 1 KB DMA 0x x4001 FFFF 32 KB 保留 0x4001 5C00-0x4001 7FFF 9KB 保留 0x x4001 5BFF 1KB DBGMCU 0x4001 4C00-0x FF 3KB 保留 0x x4001 4BFF 1KB TIM17 0x x FF 1KB TIM16 0x4001 3C00-0x FF 2KB 保留 0x x4001 3BFF 1KB USART1 APB 0x x FF 1KB 保留 0x x FF 1KB SPI1/I2S1 0x4001 2C00-0x4001 2FFF 1KB TIM1 0x x4001 2BFF 1KB 保留 0x x FF 1KB ADC 0x x FF 7KB 保留 0x x FF 1KB EXTI 0x x FF 1KB SYSCFG 0x x4000 FFFF 32 KB 保留 34/103 DocID Rev 2

35 存储器映射 表 14. STM32F031x4/x6 外设寄存器边界地址 ( 续 ) 总线 边界地址 大小 外设 0x x4000 7FFF 3KB 保留 0x x FF 1KB PWR 0x x4000 6FFF 6KB 保留 0x x FF 1KB I2C1 0x x FF 8KB 保留 0x x FF 1KB IWDG APB 0x4000 2C00-0x4000 2FFF 1KB WWDG 0x x4000 2BFF 1KB RTC 0x x FF 1KB 保留 0x x FF 1KB TIM14 0x x4000 1FFF 6KB 保留 0x x FF 1KB TIM3 0x x FF 1KB TIM2 DocID Rev 2 35/103 35

36 电气特性 6 电气特性 6.1 参数条件 若无另行说明, 所有电压都以 V SS 为基准 最小值和最大值 典型值 典型曲线 负载电容 除非特别说明, 所有器件的最小值和最大值已在生产期间进行过测试, 测试环境温度为 T A = 25 C 和 T A = T A max ( 取决于所选器件的温度范围 ), 这些值能在最坏的环境温度 供电电压和时钟频率条件下得到保证 根据特性分析结果 设计仿真和 / 或技术特性得到的数据在表格的脚注中说明, 并未在生产中进行测试 在特性分析基础上, 最小值和最大值是通过样本测试后, 取其平均值再加上或减去三倍的标准差 ( 平均值 ±3σ) 得到 除非特别说明, 典型数据都基于 T A = 25 C,V DD = V DDA = 3.3 V 它们未经测试, 仅供设计参考 典型的 ADC 精度值是通过对一个标准扩散批次采样, 在整个温度范围内执行特性分析确定的, 其中 95% 的器件的误差小于或等于指定的值 ( 平均值 ±2σ) 除非特别说明, 否则所有典型曲线未经测试, 仅供设计参考 图 9 中显示了用于测量引脚参数的负载条件 引脚输入电压 图 10 中显示了器件引脚上输入电压的测量方法 图 9. 引脚负载条件 图 10. 引脚输入电压 36/103 DocID Rev 2

37 电气特性 电源方案 图 11. 电源方案 小心 : 每个电源对 (V DD /V SS, V DDA /V SSA 等等 ) 必须使用上述的滤波陶瓷电容去耦 这些电容必须尽量靠近或低于 PCB 下面的适当引脚, 以确保器件正常工作 DocID Rev 2 37/103 85

38 电气特性 电流消耗测量 图 12. 电流消耗测量方案 38/103 DocID Rev 2

39 电气特性 6.2 绝对最大额定值 如果加在器件上的载荷超过表 15: 电压特性 表 16: 电流特性和表 17: 热特性中列出的绝对最大额定值, 则可能导致器件永久损坏 这些数值只是额定应力, 并不意味着器件在这些条件下功能正常 长期工作在最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性 (1) 表 15. 电压特性 符号额定值最小值最大值单位 V DD V SS External main supply voltage V V DDA V SS 外部模拟电源电压 V V DD V DDA V DD > V DDA 所允许的电压差 V V BAT V SS 外部备份电源电压 V FT 和 FTf 引脚上的输入电压 V SS 0.3 V DDIOx V (2) V IN TTa 引脚上的输入电压 V SS V BOOT V 任何其它引脚上的输入电压 V SS V ΔV DDx 不同 V DD 电源引脚之间的电压变化 - 50 mv V SSx V SS 不同接地引脚之间的电压变化 - 50 mv V ESD(HBM) 静电放电电压 ( 人体模型 ) 请参见第 章节 : 电气敏感性 1. 在允许的范围内, 所有主电源 (V DD V DDA ) 和接地 (V SS V SSA ) 引脚必须始终连接到外部电源 2. 必须始终遵循 V IN 的最大值 有关允许的最大注入电流值的信息, 请参见表 16: 电流特性 DocID Rev 2 39/103 85

40 电气特性 表 16. 电流特性 符号 额定值 最大值 单位 ΣI VDD 流入所有 VDD 电源线的总电流 ( 拉电流 ) (1) 120 ΣI VSS 流出所有 VSS 接地线的总电流 ( 灌电流 ) (1) -120 I VDD(PIN) 流入每个 VDD 电源引脚的最大电流 ( 拉电流 ) (1) 100 I VSS(PIN) 流出每个 VSS 接地引脚的最大电流 ( 灌电流 ) (1) -100 I IO(PIN) 任意 I/O 和控制引脚的输出灌电流 25 任意 I/O 和控制引脚的输出拉电流 -25 ΣI IO(PIN) 所有 I/O 和控制引脚上的总输出灌电流 (2) 80 所有 I/O 和控制引脚上的总输出拉电流 (2) -80 B FT 和 FTf 引脚上的注入电流 -5/+0 (4) I (3) INJ(PIN) TC 和 RST 引脚上的注入电流 ± 5 (5) TTa 引脚上的注入电流 ± 5 ΣI INJ(PIN) 所有 I/O 和控制引脚上的总注入电流 (6) ± 25 ma 1. 在允许的范围内, 所有主电源 (VDD VDDA) 和接地 (VSS VSSA) 引脚必须始终连接到外部电源 2. 此电流消耗必须正确分布至所有 I/O 和控制引脚 总输出电流一定不能在参考高引脚数 QFP 封装的两个连续电源引脚间灌 / 拉 3. 当 V IN >V DDIOx 时, 会产生正向注入电流 ; 当 V IN <V SS 时, 会产生反向注入电流 不得超出 I INJ(PIN) 有关允许的最大输入电压值的信息, 请参见表 15: 电压特性 4. 这些 I/O 上无法正向注入, 输入电压低于指定的最大值时也不会发生正向注入 5. 在这些 I/O 上, 正注入由 V IN > V DDA 产生 负注入会扰乱器件的模拟性能 请参见表 52: ADC 精度下方的注释 (2) 6. 当多个输入同时存在注入电流时, ΣI INJ(PIN) 的最大值等于正向注入电流和反向注入电流 ( 瞬时值 ) 的绝对值之和 表 17. 热特性 符号 额定值 数值 单位 T STG 储存温度范围 -65 到 +150 C T J 最大结温 150 C 40/103 DocID Rev 2

41 电气特性 6.3 工作条件 通用工作条件 表 18. 通用工作条件 符号参数条件最小值最大值单位 f HCLK 内部 AHB 时钟频率 0 48 f PCLK 内部 APB 时钟频率 0 48 V DD 标准工作电压 V V DDA 模拟工作电压 (ADC 未使用 ) 模拟工作电压 (ADC 使用 ) 必须具有大于等于 V DD 的电位 V DD V BAT 备份工作电压 V V IN I/O 输入电压 T A = 85 C ( 后缀为 6) 或 T A = P D 105 C ( 后缀为 7) 时的功率耗 (1) 散 TA TJ 环境温度 ( 后缀为 6 的版本 ) 环境温度 ( 后缀为 7 的版本 ) 结温范围 TC 和 RST I/O 0.3 V DDIOx +0.3 TTa I/O 0.3 V DDA +0.3 (1) FT 和 FTf I/O (1) BOOT LQFP UFQFPN LQFP UFQFPN TSSOP 最大功率耗散 低功率耗散 (2) 最大功率耗散 (2) 低功率耗散 后缀 6 版本 后缀 7 版本 如果 T A 较低, 只要 T J 不超过 T Jmax, 便允许更高的 P D 值 请参见第 7.2 章节 : 热特性 2. 在低功率耗散状态下, 只要 T J 不超过 T Jmax ( 参见第 7.2 章节 : 热特性 ), T A 便可扩展到此范围 MHz V V mw C C C DocID Rev 2 41/103 85

42 电气特性 上电 / 掉电时的工作条件 表 19 中给出的参数是在表 18 中汇总的环境温度条件下测试得出 表 19. 上电 / 掉电时的工作条件符号参数条件最小值最大值单位 t VDD t VDDA V DD 上升时间速率 0 - V DD 下降时间速率 20 V DDA 上升时间速率 0 - V DDA 下降时间速率 20 µs/v 内置复位和电源控制模块特性 表 20 中给出的参数是在表 18: 通用工作条件中汇总的环境温度电源电压条件下测试得出的 表 20. 内置复位和电源控制模块特性符号参数条件最小值典型值最大值单位 V (1) POR/PDR 下降沿 (2) (3) V 上电 / 掉电复位阈值 上升沿 1.84 (3) V V PDRhyst PDR 迟滞 mv t (4) RSTTEMPO 复位持续时间 ms 1. PDR 检测器监控 V DD 及 V DDA ( 若在选项字节中保持启用 ) PDR 检测器仅监控 V DD 2. 产品特性由设计保证低至 V POR/PDR 的最小值 3. 数据基于特征结果, 未经生产测试. 4. 由设计保证, 未经生产测试 表 21. 可编程电压检测器特性 符号参数条件最小值典型值最大值单位 V PVD0 PVD 阈值 0 V PVD1 PVD 阈值 1 V PVD2 PVD 阈值 2 V PVD3 PVD 阈值 3 V PVD4 PVD 阈值 4 上升沿 V 下降沿 V 上升沿 V 下降沿 V 上升沿 V 下降沿 V 上升沿 V 下降沿 V 上升沿 V 下降沿 V 42/103 DocID Rev 2

43 电气特性 表 21. 可编程电压检测器特性 ( 续 ) 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 V PVD5 PVD 阈值 5 上升沿 V 下降沿 V V PVD6 PVD 阈值 6 上升沿 V 下降沿 V V PVD7 PVD 阈值 7 上升沿 V 下降沿 V (1) V PVDhyst PVD 迟滞 mv I DD(PVD) PVD 电流消耗 (1) µa 1. 由设计保证, 未经生产测试 内置参考电压 表 22 中给出的参数是在表 18: 通用工作条件中汇总的环境温度电源电压条件下测试得出的 表 22. 内置内部参考电压 符号参数条件最小值 典型值 最大值 单位 V REFINT 内部参考电压 40 C < T A < +105 C V 40 C < T A < +85 C (1) V t S_vrefint 读取内部参考电压时的 ADC 采样时间 1. 数据基于特征结果, 未经生产测试 2. 由设计保证, 未经生产测试 4 (2) - - µs ΔV 整个温度范围内的内部参 REFINT V 考电压 DDA = 3 V (2) mv T Coeff 温度系数 (2) (2) ppm/ C DocID Rev 2 43/103 85

44 电气特性 供电电流特性 电流消耗受多个参数和因素影响, 其中包括工作电压 环境温度 I/O 引脚负载 器件软件配置 工作频率 I/O 引脚开关速率 程序在存储器中的位置以及执行的二进制代码等 图 12: 电流消耗测量方案中介绍了电流消耗的测量方法 本节所述各种运行模式下的电流消耗测量值都通过一套精简代码得出, 利用这套代码与 CoreMark 代码得出的消耗相同 典型和最大电流消耗 MCU 处于下述条件下 : 所有 I/O 引脚都为模拟输入模式 所有外设都处于禁止状态, 有明确说明时除外 Flash 访问时间调整为 f HCLK 频率 : 0 等待状态和预取 OFF, 0 到 24 MHz 1 等待状态和预取 ON, 高于 24 MHz 当启用外设时, f PCLK = f HCLK 表 23 表 23 至表 27 中给出的参数是在表 18: 通用工作条件中汇总的环境温度电源电压条件下测试得出的 44/103 DocID Rev 2

45 电气特性 表 23. V DD = 3.6 V 时, V DD 的典型和最大电流消耗 使能所有外设 禁止所有外设 符号参数条件 f HCLK 典型值 T (1) A T (1) 典型 A 25 C 85 C 105 C 值 25 C 85 C 105 C 单位 HSE 旁路, PLL 开 48 MHz MHz MHz 供电电流处于运行模式, 从 Flash 执行代码 HSE 旁路, PLL 关 HSI 时钟, PLL 开 8 MHz MHz MHz MHz MHz I DD HSI 时钟, PLL 关 HSE 旁路, PLL 开 8 MHz MHz (2) (2) (2) (2) 32 MHz MHz ma 供电电流处于运行模式, 从 RAM 执行代码 HSE 旁路, PLL 关 HSI 时钟, PLL 开 8 MHz MHz MHz MHz MHz HSI 时钟, PLL 关 8 MHz I DD 供电电流处于睡眠模式, 从 Flash 或 RAM 执行代码 HSE 旁路, PLL 开 HSE 旁路, PLL 关 HSI 时钟, PLL 开 48 MHz (2) (2) (2) (2) 32 MHz MHz MHz MHz MHz MHz MHz ma HSI 时钟, PLL 关 8 MHz 除非特别说明, 数据基于特性分析结果, 未经生产测试 2. 数据基于特征结果, 经生产测试 ( 对于 I DD 和 I DDA 之和, 使用通用的测试限制 ) DocID Rev 2 45/103 85

46 电气特性 表 24. V DDA 电源的典型和最大电流消耗 V DDA = 2.4 V V DDA = 3.6 V 符号参数条件 (1) f HCLK T (2) 典型 A T (2) 典型 A 值 25 C 85 C 105 C 值 25 C 85 C 105 C I DDA 供电电流处于运行或睡眠模式, 从 Flash 或 RAM 执行代码 HSE 旁路, PLL 开 HSE 旁路, PLL 关 HSI 时钟, PLL 开 48 MHz (3) (3) (3) (3) 32 MHz MHz MHz MHz MHz MHz MHz 单位 µa HSI 时钟, PLL 关 8 MHz V DDA 电源的电流消耗与数字外设是否打开无关, 与运行或睡眠模式无关, 与从 Flash 还是 RAM 执行无关 此外, 当 PLL 为关时, I DDA 与频率无关 2. 除非特别说明, 数据基于特性分析结果, 未经生产测试 3. 数据基于特征结果, 经生产测试 ( 对于 I DD 和 I DDA 之和, 使用通用的测试限制 ) 46/103 DocID Rev 2

47 电气特性 符号参数条件 表 25. 停机和待机模式下的典型和最大电流消耗 DD (V DD = V DDA ) 最大值 (1) 2.0 V 2.4 V 2.7 V 3.0 V 3.3 V 3.6 V T A = 25 T A = 85 C T A = 105 C 单位 I DD 停机模式下的供电电流 待机模式下的供电电流 调压器处于运行模式, 所有振荡器 OFF 调压器处于低功耗模式, 所有振荡器 OFF (2) (2) (2) (2) LSI ON, IWDG ON LSI OFF, IWDG OFF (2) (2) I DDA 停机模式下的供电电流 待机模式下的供电电流 停机模式下的供电电流 待机模式下的供电电流 V DDA 监控 ON V DDA 监控 OFF 调压器处于运行模式, 所有振荡器 OFF 调压器处于低功耗模式, 所有振荡器 OFF LSI ON, IWDG ON LSI OFF,IWDG OFF 调压器处于运行模式, 所有振荡器 OFF 调压器处于低功耗模式, 所有振荡器 OFF LSI ON, IWDG ON LSI OFF,IWDG OFF (2) (2) (2) (2) (2) (2) µa 1. 除非特别说明, 数据基于特性分析结果, 未经生产测试 2. 数据基于特征结果, 经生产测试 ( 对于 I DD 和 I DDA 之和, 使用通用的测试限制 ) DocID Rev 2 47/103 85

48 电气特性 表 26. V BAT 电源的典型和最大电流消耗 符号参数条件 = 1.65 V V BAT = 1.8 V = 2.4 V = 2.7 V = 3.3 V = 3.6 V T A = 25 最大值 (1) T A = 85 C T A = 105 C 单位 I DD _ VBAT RTC 域的供电电流 LSE & RTC ON ; Xtal 模式 : 低驱动能力 ; LSEDRV[1:0] = '00' LSE & RTC ON ; Xtal 模式 : 高驱动能力 ; LSEDRV[1:0] = '11' µa 1. 数据基于特征结果, 未经生产测试. 48/103 DocID Rev 2

49 电气特性 典型电流消耗 MCU 处于下述条件下 : V DD = V DDA = 3.3 V 所有 I/O 引脚都为模拟输入配置 Flash 访问时间调整为 f HCLK 频率 : 0 等待状态和预取 OFF, 0 到 24 MHz 1 等待状态和预取 ON, 高于 24 MHz 当启用外设时, f PCLK = f HCLK PLL 用于超过 8 MHz 的频率 级 AHB 预分频分别用于 4 MHz 2 MHz 1 MHz 500 khz 频率 表 27. 典型电流消耗, 从 Flash 执行代码, 从 HSE 8 MHz 晶振运行 符号参数 f HCLK 典型运行模式典型睡眠模式单位 使能外设禁止外设使能外设禁止外设 48MHz MHz MHz MHz I DD V DD 电源的电流 16 MHz MHz ma 4 MHz MHz MHz khz MHz MHz MHz MHz 83 I DDA V DDA 电源的电流 16 MHz 60 8 MHz 2.2 ua 4 MHz MHz MHz khz 2.2 DocID Rev 2 49/103 85

50 电气特性 I/O 系统电流消耗 I/O 系统的电流消耗有两部分 : 静态和动态 I/O 静态电流消耗 所有用作带上拉电阻输入的 I/O 都会当引脚外部保持为低时产生电流消耗 此电流消耗的值可通过使用表 46: I/O 静态特性中给出的上拉 / 下拉电阻值简单算出 对于输出引脚, 还必须考虑任何外部下拉电阻或外部负载以估计电流消耗 若外部施加了中间电平, 则额外的 I/O 电流消耗是因为配置为输入的 I/O 此电流消耗是由用于区分输入值的输入施密特触发器电路导致 除非应用需要此特定配置, 否则可通过将这些 I/O 配置为模拟模式以避免此供电电流消耗 ADC 输入引脚应配置为模拟输入就尤其是这种情况 小心 : 任何浮空的输入引脚都可能由于外部电磁噪声, 成为中间电平或意外切换 为防止浮空引脚相关的电流消耗, 它们必须配置为模拟模式, 或内部强制为确定的数字值 这可通过使用上拉 / 下拉电阻或将引脚配置为输出模式做到 I/O 动态电流消耗 除了此前测得的内部外设的电流消耗 ( 请参见表 29: 外设电流消耗 ), 应用所使用的 I/O 也对电流消耗有贡献 当 I/O 引脚切换时, 它使用 I/O 供电电压的电流为 I/O 引脚电路供电, 并对连至该引脚的 ( 内部或外部 ) 电容负载充电 / 放电 : I SW = V DDIOx f SW C 其中 I SW 为切换 I/O 对电容负载充电 / 放电的灌电流 V DDIOx 是 I/O 供电电压 f SW 为 I/O 切换频率 C 为 I/O 引脚看到的总电容 :C = C INT + C EXT + C S C S 为 PCB 板电容, 包括板引脚 测试引脚配置为推挽输出模式, 由软件以固定频率切换 50/103 DocID Rev 2

51 电气特性 表 28. 切换输出 I/O 电流消耗 符号参数条件 (1) I/O 开关频率 (f SW ) 典型值 单位 4 MHz 0.07 V DDIOx = 3.3 V C =C INT 8 MHz MHz MHz MHz MHz 0.18 V DDIOx = 3.3 V C EXT = 0 pf C = C INT + C EXT + C S 8 MHz MHz MHz MHz MHz 0.32 V DDIOx = 3.3 V C EXT = 10 pf C = C INT + C EXT + C S 8 MHz MHz MHz 2.23 I SW I/O 电流消耗 V DDIOx = 3.3 V C EXT = 22 pf C = C INT + C EXT + C S 48 MHz MHz MHz MHz MHz 3.99 ma V DDIOx = 3.3 V C EXT = 33 pf C = C INT + C EXT + C S 4 MHz MHz MHz MHz 5.02 V DDIOx = 3.3 V C EXT = 47 pf C = C INT + C EXT + C S C = C int 4 MHz MHz MHz 3.67 V DDIOx = 2.4 V C EXT = 47 pf C = C INT + C EXT + C S C = C int 4 MHz MHz MHz MHz C S = 7 pf ( 估计值 ) DocID Rev 2 51/103 85

52 电气特性 片上外设电流消耗 表 29 中列出了片上外设的电流消耗 MCU 处于下述条件下 : 所有 I/O 引脚都为模拟模式 所有外设都处于禁止状态, 另有说明时除外 给出的数值通过测量电流消耗计算得出 关闭所有外设的时钟 只开启一个外设的时钟 表 15: 电压特性中汇总了环境工作温度和电源电压条件 片上外设数字部分的功耗在表 29 中给出 外设模拟部分的功耗 ( 若有 ) 在数据手册的每个相关章节标明 表 29. 外设电流消耗 外设 25 C 下的典型消耗单位 总线矩阵 (1) 3.8 DMA1 6.3 SRAM 0.7 FLASH 接口 15.2 AHB CRC 1.61 GPIOA 9.4 GPIOB 11.6 GPIOC 1.9 GPIOF 0.8 所有 AHB 外设 47.5 µa/mhz 52/103 DocID Rev 2

53 电气特性 表 29. 外设电流消耗 ( 续 ) 外设 25 C 下的典型消耗单位 APB APB 桥 (2) 2.6 SYSCFG 1.7 ADC (3) 4.2 TIM SPI1 9.6 USART TIM TIM DBG (MCU 调试支持 ) 0.5 TIM TIM TIM WWDG 1.5 I2C1 5.1 PWR 1.2 所有 APB 外设 µa/mhz 1. 当至少有一个主设备为 ON 时 (CPU 或 DMA1), 总线矩阵自动激活 2. 当同一总线上至少有一个外设为 ON 时, APBx 桥自动激活 3. 不包括 ADC 等外设的模拟部分功耗 (I DDA ) 请参考下面章节中的特性表 DocID Rev 2 53/103 85

54 电气特性 低功耗模式唤醒时序 表 30 给出的唤醒时间为该事件及第一条用户指令执行间的时延 当 WFE ( 等待事件 ) 指令后器件转至低功耗模式, 对于 WFI ( 等待中断 ) 指令的情况, 由于 Cortex M0 架构中的中断时延, 必须将下述时序增加 16 个 CPU 周期 从睡眠模式唤醒后, SYSCLK 时钟源设置保持不变 在从停止或待机模式唤醒的期间, SYSCLK 为默认设置 :HSI 8 MHz 从睡眠及停止模式的唤醒源为配置为事件模式的 EXTI 线 从待机模式的唤醒源为 WKUP1 引脚 (PA0) 所有时序均在表 18: 通用工作条件所列环境温度及电源电压条件下测试得出 表 30. 低功耗模式唤醒时间 符号参数条件 = VDDA = 2.0 V = 2.4 V = 2.7 V = 3 V = 3.3 V 最大值 单位 t WUSTOP 从停止模式唤醒 调压器处于运行模式 调压器处于低功耗模式 t WUSTANDBY 从待机模式唤醒 t WUSLEEP 从睡眠模式唤醒 - 4 个 SYSCLK 周期 - µs 54/103 DocID Rev 2

55 电气特性 外部时钟源特性 外部源产生的高速外部用户时钟 在旁路模式, HSE 振荡器关闭, 输入引脚为标准 GPIO 外部时钟信号必须考虑第 章节中的 I/O 特性 然而, 建议的时钟输入波形示于图 13: 高速外部时钟源的交流时序图中 符号 参数 (1) 表 31. 高速外部用户时钟特性 最小值典型值最大值单位 f HSE_ext 用户外部时钟源频率 MHz V HSEH OSC_IN 输入引脚高电平电压 0.7 V DDIOx - V DDIOx V V HSEL OSC_IN 输入引脚低电平电压 V SS V DDIOx t w(hseh) t w(hsel) OSC_IN 高电平或低电平时间 t r(hse) t f(hse) OSC_IN 上升或下降时间 ns 1. 由设计保证, 未经生产测试 图 13. 高速外部时钟源的交流时序图 DocID Rev 2 55/103 85

56 电气特性 外部源产生的低速外部用户时钟 在旁路模式, LSE 振荡器关闭, 输入引脚为标准 GPIO 外部时钟信号必须考虑第 章节中的 I/O 特性 然而, 建议的时钟输入波形示于图 14 中 符号 参数 (1) 表 32. 低速外部用户时钟特性 最小值典型值最大值单位 f LSE_ext 用户外部时钟源频率 khz V LSEH OSC32_IN 输入引脚高电平电压 0.7 V DDIOx - V DDIOx V V LSEL OSC32_IN 输入引脚低电平电压 V SS V DDIOx t w(lseh) t w(lsel) OSC32_IN 高电平或低电平时间 t r(lse) t f(lse) OSC32_IN 上升或下降时间 ns 1. 由设计保证, 未经生产测试 图 14. 低速外部时钟源的交流时序图 56/103 DocID Rev 2

57 电气特性 晶振 / 陶瓷谐振器产生的高速外部时钟 高速外部 (HSE) 时钟可以使用一个 4 到 32 MHz 的晶振 / 陶瓷谐振振荡器产生 本节介绍的信息通过设计仿真结果确定, 这些结果是使用表 33 中列出的典型外部元器件获得的 在应用中, 谐振器和负载电容必须尽可能地靠近振荡器的引脚, 以尽量减小输出失真和起振稳定时间 有关谐振器特性 ( 频率 封装 精度等 ) 的详细信息, 请咨询晶振谐振器制造商 表 33. HSE 振荡器特性 符号参数条件 (1) 最小值 (2) 典型值 最大值 (2) 单位 f OSC_IN 振荡器频率 MHz R F 反馈电阻 kω I DD HSE 电流消耗 1. 谐振器的特性参数由晶振 / 陶瓷谐振器的制造商给出 2. 由设计保证, 未经生产测试 3. 在 t SU(HSE) 启动时间的前 2/3 发生此功耗水平 (3) 启动期间 V DD = 3.3 V, Rm = 30 Ω, CL = 10 pf@8 MHz V DD = 3.3 V, Rm = 45 Ω, CL = 10 pf@8 MHz V DD = 3.3 V, Rm = 30 Ω, CL = 5 pf@32 MHz V DD = 3.3 V, Rm = 30 Ω, CL = 10 pf@32 MHz V DD = 3.3 V, Rm = 30 Ω, CL = 20 pf@32 MHz g m 振荡器跨导 起振 ma/v (4) t SU(HSE) 启动时间 V DD 稳定 ms 4. t SU(HSE) 是起振时间, 即从软件使能 HSE 开始测量, 直至得到稳定的 8 MHz 振荡频率这段时间 该值基于标准晶振谐振器测得, 可能随晶振制造商的不同而显著不同 ma 对于 C L1 和 C L2, 建议使用专为高频应用设计 可满足晶振或谐振器的要求且大小介于 5 pf 到 20 pf ( 典型值 ) 之间的高质量外部陶瓷电容 ( 请参见图 15) CL1 和 CL2 的大小通常相同 晶振制造商指定的负载电容通常是 C L1 和 C L2 的串联组合 确定 C L1 和 C L2 的规格时, 必须将 PCB 和 MCU 引脚的电容考虑在内 ( 引脚与电路板的电容可粗略地估算为 10 pf) 注 : 若需选择晶振的相关信息, 请参见应用笔记 AN2867 ST 微控制器的振荡器设计指南, 可从 ST 网站 下载该文档 DocID Rev 2 57/103 85

58 电气特性 图 15. 采用 8 MHz 晶振的典型应用 1. R EXT 的值取决于晶振特性 58/103 DocID Rev 2

59 电气特性 晶振产生的低速外部时钟 低速外部 (LSE) 时钟可以使用一个由 khz 的晶振构成的振荡器产生 本节介绍的信息通过设计仿真结果确定, 这些结果是使用表 34 中列出的典型外部元器件获得的 在应用中, 谐振器和负载电容必须尽可能地靠近振荡器的引脚, 以尽量减小输出失真和起振稳定时间 有关谐振器特性 ( 频率 封装 精度等 ) 的详细信息, 请咨询晶振谐振器制造商 表 34. LSE 振荡器特性 (f LSE = khz) 符号参数条件 (1) 最小值 (2) 典型值 最大值 (2) 单位 I DD g m t SU(LSE) (3) LSE 电流消耗 振荡器跨导 LSEDRV[1:0]=00 低驱动能力 LSEDRV[1:0]= 01 中低驱动能力 LSEDRV[1:0] = 10 中高驱动能力 LSEDRV[1:0]=11 高驱动能力 LSEDRV[1:0]=00 低驱动能力 LSEDRV[1:0]= 01 中低驱动能力 LSEDRV[1:0] = 10 中高驱动能力 LSEDRV[1:0]=11 高驱动能力 启动时间 V DDIOx 稳定 s µa µa/v 1. 请参见表格下面的注释和警告段落以及应用笔记 AN2867 ST 微控制器的振荡器设计指南 2. 由设计保证, 未经生产测试 3. t SU(LSE) 是起振时间, 即从软件使能 HSE 开始测量, 直至得到稳定的 khz 振荡频率这段时间 该值基于标准晶振测得, 可能随晶振制造商的不同而显著不同 注 : 若需选择晶振的相关信息, 请参见应用笔记 AN2867 ST 微控制器的振荡器设计指南, 可从 ST 网站 下载该文档 DocID Rev 2 59/103 85

60 电气特性 图 16. 采用 khz 晶振的典型应用 注 : OSC32_IN 和 OSC32_OUT 间不需要外部电阻, 也禁止添加 60/103 DocID Rev 2

61 电气特性 内部时钟源特性 表 35 中给出的参数是在表 18: 通用工作条件中汇总的环境温度电源电压条件下测试得出的 所提供的曲线基于特征结果, 未经生产测试 高速内部 (HSI) RC 振荡器 表 35. HSI 振荡器特性 (1) 符号参数条件最小值典型值最大值单位 f HSI 频率 MHz TRIM HSI 用户微调步骤 (2) % DuCy (HSI) 占空比 45 (2) - 55 (2) % T A = -40 至 105 C -3.8 (3) (3) % ACC HSI HSI 振荡器精度 ( 工厂校准 ) T A = -10 至 85 C -2.9 (3) (3) % T A = 0 至 70 C -2.3 (3) (3) % T A = % t su(hsi) HSI 振荡器起振时间 1 (2) - 2 (2) µs I DDA(HSI) HSI 振荡器功耗 (2) µa 1. 除非特别说明, 否则 V DDA = 3.3 V, T A = 40 到 105 C 2. 由设计保证, 未经生产测试 3. 数据基于特征结果, 未经生产测试. 图 17. HSI 振荡器精度特性结果 DocID Rev 2 61/103 85

62 电气特性 高速内部 14 MHz (HSI14) RC 振荡器 ( 专用于 ADC) (1) 表 36. HSI14 振荡器特性 符号参数条件最小值典型值最大值单位 f HSI14 频率 MHz TRIM HSI14 用户微调步骤 (2) % DuCy (HSI14) 占空比 45 (2) - 55 (2) % T A = -40 至 105 C -4.2 (3) (3) % ACC HSI14 振荡器精度 T A = -10 至 85 C -3.2 (3) (3) % HSI14 ( 工厂校准 ) T A = 0 至 70 C -2.5 (3) (3) % T A = % t su(hsi14) HSI14 振荡器起振时间 1 (2) - 2 (2) µs I DDA(HSI14) HSI14 振荡器功耗 (2) µa 1. 除非特别说明, 否则 V DDA = 3.3 V, T A = 40 到 105 C 2. 由设计保证, 未经生产测试 3. 数据基于特征结果, 未经生产测试. 图 18. HSI14 振荡器精度特性结果 62/103 DocID Rev 2

63 电气特性 低速内部 (LSI) RC 振荡器 (1) 表 37. LSI 振荡器特性 符号参数最小值典型值最大值单位 f LSI 频率 khz (2) t su(lsi) LSI 振荡器起振时间 µs (2) I DDA(LSI) LSI 振荡器功耗 µa 1. 除非特别说明, 否则 V DDA = 3.3 V, T A = 40 到 105 C 2. 由设计保证, 未经生产测试 PLL 特性 表 38 中给出的参数是在表 18: 通用工作条件中汇总的环境温度电源电压条件下测试得出的 表 38. PLL 特性 数值 符号 参数 单位 最小值 典型值 最大值 f PLL_IN (1) PLL 输入时钟 1 (2) (2) MHz PLL 输入时钟占空比 40 (2) - 60 (2) % f PLL_OUT PLL 倍频输出时钟 16 (2) - 48 MHz t LOCK PLL 锁相时间 (2) µs 抖动 PLL 周期间抖动 (2) ps 1. 注意使用适当的倍频系数, 使 PLL 输入时钟频率与 f PLL_OUT 所定义的范围兼容 2. 由设计保证, 未经生产测试 DocID Rev 2 63/103 85

64 电气特性 存储器特性 Flash 除非特别说明, 否则所有特性均在 T A = 40 到 105 C 时测得 表 39. Flash 特性 符号参数条件最小值典型值 最大值 (1) 单位 t prog 16 位编程时间 T A = -40 至 +105 C µs t ERASE 页 (1 KB) 擦除时间 T A = 40 到 +105 C ms t ME 整体擦除时间 T A = 40 到 +105 C ms I DD 供电电流 Write( 写 ) 模式 ma 擦除模式 ma 1. 由设计保证, 未经生产测试 表 40. Flash 可擦写次数和数据保存期限 (1) 符号参数条件最小值 单位 N END 可擦写次数 T A = 40 到 +105 C 10 千次 T A = 85 时 1000 次擦写 (2) 30 t RET 数据保存期限 (2) T A = 105 C 时 1000 次擦写 10 年 (2) T A = 55 C 时 10,000 次擦写 数据基于特征结果, 未经生产测试 2. 循环测试在整个温度范围内进行 EMC 特性 敏感性测试在器件特性分析期间通过抽样来完成 功能性 EMS ( 电磁敏感性 ) 在器件上运行一个简单的应用程序 ( 通过 I/O 端口切换两个 LED) 时, 器件承受两种电磁干扰, 直至出现故障 故障状况由 LED 指示 : 静电放电 (ESD) ( 正电和负电 ) 施加到器件所有引脚, 直至器件发生功能性故障 该测试符合 IEC 标准 FTB: 通过一个 100 pf 电容对 V DD 和 V SS 引脚施加一个突发的快速瞬变电压 ( 正电压和负电压 ), 直至器件发生功能性故障 该测试符合 IEC 标准 通过器件复位可恢复正常工作 测试结果参见表 41 这些测试结果以应用笔记 AN1709 中所定义的 EMS 级别和分类为基础 64/103 DocID Rev 2