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STM32F103系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统设计。STM32F4xx则是其升级版本，采用高性能的ARM Cortex-M4内核，带有浮点单元（FPU），在计算能力和功耗管理上都有显著提升。下面我们将详细探讨这两个系列的特点和关键知识点。 STM32F103的数据手册（英文版）主要包含以下内容： 1. **内核与内存**：Cortex-M3内核介绍，包括其工作频率、中断处理机制以及存储器架构，如Flash、SRAM的组织和访问特性。 2. **外设接口**：如GPIO（通用输入/输出）、SPI、I2C、UART、CAN、USB等通信接口的详细规格和使用方法。 3. **定时器和ADC**：包括基本定时器、高级定时器、PWM通道、ADC转换器的工作原理和配置步骤。 4. **电源管理**：睡眠模式、停机模式、待机模式等低功耗操作方式及其转换。 5. **开发工具和调试**：JTAG和SWD调试接口的使用，以及如何配合IDE进行程序开发和调试。 6. **封装和引脚定义**：不同封装类型和引脚功能，适用于不同应用场景。 STM32F4xx中文参考手册深入介绍了这一系列的特点： 1. **高性能内核**：Cortex-M4内核支持浮点运算，适合处理数学密集型任务，如信号处理和控制算法。 2. **增强的外设**：除了STM32F103系列的基本外设，STM32F4xx增加了如DMA2D（直接内存访问2D）、EthMAC（以太网媒体访问控制器）等高级外设。 3. **更丰富的ADC和DAC**：高精度模拟转换器和数模转换器，适用于高精度测量和音频应用。 4. **高速通信接口**：如USART、SPI、I2C的增强版本，支持更高的传输速率。 5. **安全特性**：内置加密硬件加速器，支持AES、RSA等加密算法，以及安全启动功能。 6. **更多GPIO端口**：提供更多的输入/输出引脚，满足复杂系统的连接需求。 7. **电源管理和功耗优化**：多种低功耗模式，以及灵活的电压调节器，确保在性能和功耗之间取得平衡。 8. **实时性能**：更快的中断响应时间和系统时钟速度，提升了实时系统的能力。开发者在使用STM32F103或STM32F4xx系列微控制器时，应根据项目需求选择合适的型号，并参考手册了解其功能、外设配置、编程模型和调试方法。同时，手册中的应用示例和电路设计指导也是快速入门的关键资源。对于初学者，可以从基础的GPIO控制开始，逐渐熟悉并掌握更多高级功能。而对于资深开发者，手册则提供了深入的技术细节，帮助他们实现高效、优化的系统设计。

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March 2008 Rev 6 1/84

STM32F103x6

STM32F103x8 STM32F103xB

Performance line, ARM-based 32-bit MCU with Flash, USB, CAN,

seven 16-bit timers, two ADCs and nine 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

– 32 to 128 Kbytes of Flash memory

– 6 to 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,

Cs and USARTs

■ Up to 80 fast I/O ports

– 26/37/51/80 I/Os, all mappable on 16

external interrupt vectors, all 5 V-tolerant

except for analog inputs

■ Debug mode

– Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces

■ Up to 7 timers

– Up to three 16-bit timers, each with up to 4

IC/OC/PWM or pulse counter

– 16-bit, 6-channel advanced control timer:

up to 6 channels for PWM output, dead-

time generation and emergency stop

– 2 watchdog timers (Independent and

Window)

– SysTick timer: a 24-bit downcounter

■ Up to 9 communication interfaces

– Up to 2 x I

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

■ Packages are ECOPACK® (RoHS compliant)

Table 1. Device summary

Reference Root part number

STM32F103x6

STM32F103C6, STM32F103R6,

STM32F103T6

STM32F103x8

STM32F103C8, STM32F103R8

STM32F103V8, STM32F103T8

STM32F103xB

STM32F103RB STM32F103VB,

STM32F103CB

LQFP64

10 x 10 mm

LQFP100

14 x 14 mm

LQFP48

7 x 7 mm

BGA100

10 x 10 mm

VFQFPN36

6 × 6 mm

www.st.com

Contents STM32F103xx

2/84

Contents

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1 Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1 Test conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3.2 Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3.3 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 32

5.3.4 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.3.5 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.3.6 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.3.10 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.3.11 Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5.3.12 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.3.13 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

STM32F103xx Contents

3/84

5.3.14 TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.3.15 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.3.16 CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5.3.17 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.3.18 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

6 Package characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.1 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.2 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2.1 Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2.2 Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

7 Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

7.1 Future family enhancements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

8 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

List of tables STM32F103xx

4/84

List of tables

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

Table 2. Device features and peripheral counts (STM32F103xx performance line). . . . . . . . . . . . . . 8

Table 3. Pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Table 4. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Table 5. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Table 6. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Table 7. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Table 8. Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Table 9. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Table 10. Embedded internal reference voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Table 11. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Table 12. Maximum current consumption in Run mode, code with data processing

running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Table 13. Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 36

Table 14. Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 36

Table 15. Typical current consumption in Run mode, code with data processing

running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Table 16. Typical current consumption in Sleep mode, code with data processing

code running from Flash or RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Table 17. Typical current consumption in Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Table 18. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table 19. High-speed external (HSE) user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Table 20. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 21. HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Table 22. LSE oscillator characteristics (f

LSE

= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Table 23. HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Table 24. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Table 25. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Table 26. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Table 27. Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Table 28. Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Table 29. EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Table 30. EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Table 31. ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Table 32. Electrical sensitivities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Table 33. I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Table 34. Output voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Table 35. I/O AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Table 36. NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Table 37. TIMx characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Table 38. I

C characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Table 39. SCL frequency (f

PCLK1

= 36 MHz.,V

= 3.3 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Table 40. SPI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Table 41. USB startup time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Table 42. USB DC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Table 43. USB: Full speed electrical characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Table 44. ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

STM32F103xx List of tables

5/84

Table 45. R

AIN

max for f

ADC

= 14 MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Table 46. ADC accuracy - limited test conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Table 47. ADC accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Table 48. TS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Table 49. VFQFPN36 6 x 6 mm, 0.5 mm pitch, package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Table 50. LFBGA100 - low profile fine pitch ball grid array package mechanical data. . . . . . . . . . . . 71

Table 51. LQPF100, 100-pin low-profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Table 52. LQFP64, 64-pin low-profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Table 53. LQFP48, 48-pin low-profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Table 54. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Table 55. Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

CDF5CAC0BCAA

2023-07-04

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