STM32F103C8T6 中文手册 中文规格书 STM32F103C8T6 我公司有大量现货库存,全新原装进口,长期稳定的供货, 如有需要请联系销售人员。特价!特价!特价!
中等容量增强型,32 位基于ARM 核心的带64 或128K 字节闪存的微控制器
USB 、CAN 、7 个定时器、2 个ADC 、9个通信接口
STM32F103C8T6功能
■ 内核:ARM 32 位的Cortex™-M3 CPU
− 最高72MHz工作频率,在存储器的0等待周
期访问时可达1.25DMips/MHz(Dhrystone
2.1)
− 单周期乘法和硬件除法
■ 存储器
− 从64K或128K字节的闪存程序存储器
− 高达20K字节的SRAM
■ 时钟、复位和电源管理
− 2.0~3.6伏供电和I/O引脚
− 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测
器(PVD)
− 4~16MHz晶体振荡器
− 内嵌经出厂调校的8MHz的RC振荡器
− 内嵌带校准的40kHz的RC振荡器
− 产生CPU时钟的PLL
− 带校准功能的32kHz RTC振荡器
■ 低功耗
− 睡眠、停机和待机模式
− V BAT 为RTC和后备寄存器供电
■ 2 个12 位模数转换器,1μs 转换时间( 多达16个
输入通道
个
输入通道)
− 转换范围:0至3.6V
− 双采样和保持功能
− 温度传感器
■ DMA :
− 7通道DMA控制器
− 支持的外设:定时器、ADC、SPI、I 2 C和
USART
■ 多达80 个快速I/O 端口
− 26/37/51/80个I/O口,所有I/O口可以映像到
16个外部中断;几乎所有端口均可容忍5V信
号
■ 调试模式
− 串行单线调试(SWD)和JTAG接口
■ 多达7 个定时器
− 3个16位定时器,每个定时器有多达4个用于
输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道
和增量编码器输入
− 1个16位带死区控制和紧急刹车,用于电机
控制的PWM高级控制定时器
− 2个看门狗定时器(独立的和窗口型的)
− 系统时间定时器:24位自减型计数器
■ 多达9 个通信接口
− 多达2个I 2 C接口(支持SMBus/PMBus)
− 多达3个USART接口(支持ISO7816接口,
LIN,IrDA接口和调制解调控制)
− 多达2个SPI接口(18M位/秒)
− CAN接口(2.0B 主动)
− USB 2.0全速接口
■ CRC 计算单元,96 位的芯片唯一代码
■ ECOPACK ® ® 封装
STM32F103C8T6 规格说明
STM32F103x8和STM32F103xB增强型系列使用高性能的ARM® Cortex™-M3 32位的RISC内核,工
作频率为72MHz,内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM),丰富的增强I/O端口
和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个
PWM定时器,还包含标准和先进的通信接口:多达2个I 2 C接口和SPI接口、3个USART接口、一个
USB接口和一个CAN接口。
STM32F103xx中等容量增强型系列产品供电电压为2.0V至3.6V,包含-40°C至+85°C温度范围和
-40°C至+105°C的扩展温度范围。一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。
STM32F103xx中等容量增强型系列产品提供包括从36脚至100脚的6种不同封装形式;根据不同的封
装形式,器件中的外设配置不尽相同。下面给出了该系列产品中所有外设的基本介绍。
这些丰富的外设配置,使得STM32F103xx产品容量增强型系列微控制器适合于多种应用场合:
● 电机驱动和应用控制
● 医疗和手持设备
● PC游戏外设和GPS平台
● 工业应用:可编程控制器(PLC)、变频器、打印机和扫描仪
● 警报系统、视频对讲、和暖气通风空调系统等
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2.2 系列之间的全兼容性
STM32F103xx是一个完整的系列,其成员之间是完全地脚对脚兼容,软件和功能上也兼容。在参考
手册中,STM32F103x4和STM32F103x6被归为小容量产品,STM32F103x8和STM32F103xB被归
为中等容量产品,STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE被归为大容量产品。
小容量和大容量产品是中等容量产品(STM32F103x8/B)的延伸,分别在对应的数据手册中介绍:
STM32F103x4/6数据手册和STM32F103xC/D/E数据手册。小容量产品具有较小的闪存存储器、RAM
空间和较少的定时器和外设。而大容量的产品则具有较大的闪存存储器、RAM空间和更多的片上外
设,如SDIO、FSMC、I 2 S和DAC等,同时保持与其它同系列的产品兼容。
STM32F103x4、STM32F103x6、 STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE可直接替换中
等容量的STM32F103x8/B产品,为用户在产品开发中尝试使用不同的存储容量提供了更大的自由
度。
同时,STM32F103xx增强型产品与现有的STM32F101xx基本型和STM32F102xx USB基本型产品全
兼容。
表3 STM32F103xx系列
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STM32F103C8T6 概述
2.3.1 ARM ® 的Cortex™-M3 核心并内嵌闪存和SRAM
ARM的Cortex™-M3处理器是最新一代的嵌入式ARM处理器,它为实现MCU的需要提供了低成本的
平台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗,同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。
ARM的Cortex™-M3是32位的RISC处理器,提供额外的代码效率,在通常8和16位系统的存储空间
上发挥了ARM内核的高性能。
STM32F103xx增强型系列拥有内置的ARM核心,因此它与所有的ARM工具和软件兼容。
图1是该系列产品的功能框图。
2.3.2 内置闪存存储器
64K或128K字节的内置闪存存储器,用于存放程序和数据。
2.3.3 CRC( 循环冗余校验) 计算单元
CRC(循环冗余校验)计算单元使用一个固定的多项式发生器,从一个32位的数据字产生一个CRC码。
在众多的应用中,基于CRC的技术被用于验证数据传输或存储的一致性。在EN/IEC 60335-1标准的
范围内,它提供了一种检测闪存存储器错误的手段,CRC计算单元可以用于实时地计算软件的签名,
并与在链接和生成该软件时产生的签名对比。
2.3.4 内置SRAM
20K字节的内置SRAM,CPU能以0等待周期访问(读/写)。
2.3.5 嵌套的向量式中断控制器(NVIC)
STM32F103xx增强型产品内置嵌套的向量式中断控制器,能够处理多达43个可屏蔽中断通道(不包括
16个Cortex™-M3的中断线)和16个优先级。
● 紧耦合的NVIC能够达到低延迟的中断响应处理
● 中断向量入口地址直接进入内核
● 紧耦合的NVIC接口
● 允许中断的早期处理
● 处理 晚到的 较高优先级中断
● 支持中断尾部链接功能
● 自动保存处理器状态
● 中断返回时自动恢复,无需额外指令开销
该模块以最小的中断延迟提供灵活的中断管理功能。
2.3.6 外部中断/ 事件控制器(EXTI)
外部中断/事件控制器包含19个边沿检测器,用于产生中断/事件请求。每个中断线都可以独立地配置
它的触发事件(上升沿或下降沿或双边沿),并能够单独地被屏蔽;有一个挂起寄存器维持所有中断请
求的状态。EXTI可以检测到脉冲宽度小于内部APB2的时钟周期。多达80个通用I/O口连接到16个外
部中断线。
2.3.7 时钟和启动
系统时钟的选择是在启动时进行,复位时内部8MHz的RC振荡器被选为默认的CPU时钟,随后可以
选择外部的、具失效监控的4~16MHz时钟;当检测到外部时钟失效时,它将被隔离,系统将自动地
切换到内部的RC振荡器,如果使能了中断,软件可以接收到相应的中断。同样,在需要时可以采取
对PLL时钟完全的中断管理(如当一个间接使用的外部振荡器失效时)。
多个预分频器用于配置AHB的频率、高速APB(APB2)和低速APB(APB1)区域。AHB和高速APB的最
高频率是72MHz,低速APB的最高频率为36MHz。参考图2的时钟驱动框图。
2.3.8 自举模式
在启动时,通过自举引脚可以选择三种自举模式中的一种:
● 从程序闪存存储器自举
● 从系统存储器自举
● 从内部SRAM自举
自举加载程序(Bootloader)存放于系统存储器中,可以通过USART1对闪存重新编程。更详细的信息,
请参考应用笔记AN2606。
2.3.9 供电方案
● V DD = 2.0~3.6V:V DD 引脚为I/O引脚和内部调压器供电。
● V SSA ,V DDA = 2.0~3.6V:为ADC、复位模块、RC振荡器和PLL的模拟部分提供供电。使用ADC
时,V DDA 不得小于2.4V。V DDA 和V SSA 必须分别连接到V DD 和V SS 。
● V BAT = 1.8~3.6V:当关闭V DD 时,(通过内部电源切换器)为RTC、外部32kHz振荡器和后备寄
存器供电。
关于如何连接电源引脚的详细信息,参见图12供电方案。
2.3.10 供电监控器
本产品内部集成了上电复位(POR)/掉电复位(PDR)电路,该电路始终处于工作状态,保证系统在供电
超过2V时工作;当V DD 低于设定的阀值(V POR/PDR )时,置器件于复位状态,而不必使用外部复位电路。
器件中还有一个可编程电压监测器(PVD),它监视V DD /V DDA 供电并与阀值V PVD 比较,当V DD 低于或高
于阀值V PVD 时产生中断,中断处理程序可以发出警告信息或将微控制器转入安全模式。PVD功能需
要通过程序开启。关于V POR/PDR 和V PVD 的值参考表11。
2.3.11 电压调压器
调压器有三个操作模式:主模式(MR)、低功耗模式(LPR)和关断模式
● 主模式(MR)用于正常的运行操作
● 低功耗模式(LPR)用于CPU的停机模式
● 关断模式用于CPU的待机模式:调压器的输出为高阻状态,内核电路的供电切断,调压器处于
零消耗状态(但寄存器和SRAM的内容将丢失)
该调压器在复位后始终处于工作状态,在待机模式下关闭处于高阻输出。
2.3.12 低功耗模式
STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE增强型产品支持三种低功耗模式,可以在要求低
功耗、短启动时间和多种唤醒事件之间达到最佳的平衡。
● 睡眠模式
在睡眠模式,只有CPU停止,所有外设处于工作状态并可在发生中断/事件时唤醒CPU。
● 停机模式
在保持SRAM和寄存器内容不丢失的情况下,停机模式可以达到最低的电能消耗。在停机模式
下,停止所有内部1.8V部分的供电,PLL、HSI的RC振荡器和HSE晶体振荡器被关闭,调压器
可以被置于普通模式或低功耗模式。
可以通过任一配置成EXTI的信号把微控制器从停机模式中唤醒,EXTI信号可以是16个外部I/O
口之一、PVD的输出、RTC闹钟或USB的唤醒信号。
● 待机模式
在待机模式下可以达到最低的电能消耗。内部的电压调压器被关闭,因此所有内部1.8V部分的
供电被切断;PLL、HSI的RC振荡器和HSE晶体振荡器也被关闭;进入待机模式后,SRAM和
寄存器的内容将消失,但后备寄存器的内容仍然保留,待机电路仍工作。
从待机模式退出的条件是:NRST上的外部复位信号、IWDG复位、WKUP引脚上的一个上升边
沿或RTC的闹钟到时。
注: 在进入停机或待机模式时, RTC 、 IWDG 和对应的时钟不会被停止。
2.3.13 DMA
灵活的7路通用DMA可以管理存储器到存储器、设备到存储器和存储器到设备的数据传输;DMA控
制器支持环形缓冲区的管理,避免了控制器传输到达缓冲区结尾时所产生的中断。
每个通道都有专门的硬件DMA请求逻辑,同时可以由软件触发每个通道;传输的长度、传输的源地
址和目标地址都可以通过软件单独设置。
DMA可以用于主要的外设:SPI、I 2 C、USART,通用、基本和高级控制定时器TIMx和ADC。
2.3.14 RTC( 实时时钟) 和后备寄存器
RTC和后备寄存器通过一个开关供电,在V DD 有效时该开关选择V DD 供电,否则由V BAT 引脚供电。后
备寄存器(10个16位的寄存器)可以用于在关闭V DD 时,保存20个字节的用户应用数据。RTC和后备寄
存器不会被系统或电源复位源复位;当从待机模式唤醒时,也不会被复位。
实时时钟具有一组连续运行的计数器,可以通过适当的软件提供日历时钟功能,还具有闹钟中断和
阶段性中断功能。RTC的驱动时钟可以是一个使用外部晶体的32.768kHz的振荡器、内部低功耗RC
振荡器或高速的外部时钟经128分频。内部低功耗RC振荡器的典型频率为40kHz。为补偿天然晶体的
偏差,可以通过输出一个512Hz的信号对RTC的时钟进行校准。RTC具有一个32位的可编程计数器,
使用比较寄存器可以进行长时间的测量。有一个20位的预分频器用于时基时钟,默认情况下时钟为
32.768kHz时,它将产生一个1秒长的时间基准。
2.3.15 定时器和看门狗
中等容量的STM32F103xx增强型系列产品包含1个高级控制定时器、3个普通定时器,以及2个看门
狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。
下表比较了高级控制定时器、普通定时器和基本定时器的功能:
表4 定时器功能比较
定时器 计数器分辩率 计数器类型 预分频系数 产生DMA请求 捕获/比较通道 互补输出
TIM1 16位
向上,向下,
向上/下
1~65536之间
的任意整数
可以 4 有
TIM2
TIM3
TIM4
16位
向上,向下,
向上/下
1~65536之间
的任意整数
可以 4 没有
高级控制定时器(TIM1)
高级控制定时器(TIM1)可以被看成是分配到6个通道的三相PWM发生器,它具有带死区插入的互补
PWM输出,还可以被当成完整的通用定时器。四个独立的通道可以用于:
● 输入捕获
● 输出比较
● 产生PWM(边缘或中心对齐模式)
● 单脉冲输出
配置为16位标准定时器时,它与TIMx定时器具有相同的功能。配置为16位PWM发生器时,它具有全
调制能力(0~100%)。
在调试模式下,计数器可以被冻结,同时PWM输出被禁止,从而切断由这些输出所控制的开关。
很多功能都与标准的TIM定时器相同,内部结构也相同,因此高级控制定时器可以通过定时器链接功
能与TIM定时器协同操作,提供同步或事件链接功能。
通用定时器(TIMx)
STM32F103xx增强型产品中,内置了多达3个可同步运行的标准定时器(TIM2、TIM3和TIM4)。每个
定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道,每个通
道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出,在最大的封装配置中可提供最多12个输
入捕获、输出比较或PWM通道。
它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作,提供同步或事件链接功能。在调试模式
下,计数器可以被冻结。任一标准定时器都能用于产生PWM输出。每个定时器都有独立的DMA请求
机制。
这些定时器还能够处理增量编码器的信号,也能处理1至3个霍尔传感器的数字输出。
独立看门狗
独立的看门狗是基于一个12位的递减计数器和一个8位的预分频器,它由一个内部独立的40kHz的RC
振荡器提供时钟;因为这个RC振荡器独立于主时钟,所以它可运行于停机和待机模式。它可以被当
成看门狗用于在发生问题时复位整个系统,或作为一个自由定时器为应用程序提供超时管理。通过
选项字节可以配置成是软件或硬件启动看门狗。在调试模式下,计数器可以被冻结。
窗口看门狗
窗口看门狗内有一个7位的递减计数器,并可以设置成自由运行。它可以被当成看门狗用于在发生问
题时复位整个系统。它由主时钟驱动,具有早期预警中断功能;在调试模式下,计数器可以被冻结。
系统时基定时器
这个定时器是专用于实时操作系统,也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性:
● 24位的递减计数器
● 自动重加载功能
● 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断
● 可编程时钟源
2.3.16 I 2 C 总线
多达2个I 2 C总线接口,能够工作于多主模式或从模式,支持标准和快速模式。
I 2 C接口支持7位或10位寻址,7位从模式时支持双从地址寻址。内置了硬件CRC发生器/校验器。
它们可以使用DMA操作并支持SMBus总线2.0版/PMBus总线。
2.3.17 通用同步/ 异步收发器(USART)
USART1接口通信速率可达4.5兆位/秒,其他接口的通信速率可达2.25兆位/秒。USART接口具有硬
件的CTS和RTS信号管理、支持IrDA SIR ENDEC传输编解码、兼容ISO7816的智能卡并提供LIN主/
从功能。
所有USART接口都可以使用DMA操作。
2.3.18 串行外设接口(SPI)
多达2个SPI接口,在从或主模式下,全双工和半双工的通信速率可达18兆位/秒。3位的预分频器可
产生8种主模式频率,可配置成每帧8位或16位。硬件的CRC产生/校验支持基本的SD卡和MMC模式。
所有的SPI接口都可以使用DMA操作。
2.3.19 控制器区域网络(CAN)
CAN接口兼容规范2.0A和2.0B(主动),位速率高达1兆位/秒。它可以接收和发送11位标识符的标准帧,
也可以接收和发送29位标识符的扩展帧。具有3个发送邮箱和2个接收FIFO,3级14个可调节的滤波
器。
2.3.20 通用串行总线(USB)
STM32F103xx增强型系列产品,内嵌一个兼容全速USB的设备控制器,遵循全速USB设备(12兆位/
秒)标准,端点可由软件配置,具有待机/唤醒功能。USB专用的48MHz时钟由内部主PLL直接产生(时
钟源必须是一个HSE晶体振荡器)。
2.3.21 通用输入输出接口(GPIO)
每个GPIO引脚都可以由软件配置成输出(推挽或开漏)、输入(带或不带上拉或下拉)或复用的外设功能
端口。多数GPIO引脚都与数字或模拟的复用外设共用。除了具有模拟输入功能的端口,所有的GPIO
引脚都有大电流通过能力。
在需要的情况下,I/O引脚的外设功能可以通过一个特定的操作锁定,以避免意外的写入I/O寄存器。
在APB2上的I/O脚可达18MHz的翻转速度。
2.3.22 ADC( 模拟/ 数字转换器)
STM32F103xx增强型产品内嵌2个12位的模拟/数字转换器(ADC),每个ADC共用多达16个外部通道,
可以实现单次或扫描转换。在扫描模式下,自动进行在选定的一组模拟输入上的转换。
ADC接口上的其它逻辑功能包括:
● 同步的采样和保持
● 交叉的采样和保持
● 单次采样
ADC可以使用DMA操作。
模拟看门狗功能允许非常精准地监视一路、多路或所有选中的通道,当被监视的信号超出预置的阀
值时,将产生中断。
由标准定时器(TIMx)和高级控制定时器(TIM1)产生的事件,可以分别内部级联到ADC的开始触发和注
入触发,应用程序能使AD转换与时钟同步。
2.3.23 温度传感器
温度传感器产生一个随温度线性变化的电压,转换范围在2V < V DDA < 3.6V之间。温度传感器在内部
被连接到ADC12_IN16的输入通道上,用于将传感器的输出转换到数字数值。
2.3.24 串行单线JTAG 调试口(SWJ-DP)
内嵌ARM的SWJ-DP接口,这是一个结合了JTAG和串行单线调试的接口,可以实现串行单线调试接
口或JTAG接口的连接。JTAG的TMS和TCK信号分别与SWDIO和SWCLK共用引脚,TMS脚上的一
个特殊的信号序列用于在JTAG-DP和SW-DP间切换。
图1 STM32F103xx增强型模块框图
![]() 时钟树 ![]() STM32F103C8T6 增强型LQFP48引脚分布 ![]()
电气特性
5.1 测试条件
除非特别说明,所有电压的都以V SS 为基准。
5.1.1 最小和最大数值
除非特别说明,在生产线上通过对100%的产品在环境温度T A =25°C和T A =T A max下执行的测试
(T A max与选定的温度范围匹配),所有最小和最大值将在最坏的环境温度、供电电压和时钟频率条件
下得到保证。
在每个表格下方的注解中说明为通过综合评估、设计模拟和/或工艺特性得到的数据,不会在生产线
上进行测试;在综合评估的基础上,最小和最大数值是通过样本测试后,取其平均值再加减三倍的
标准分布(平均±3∑)得到。
5.1.2 典型数值
除非特别说明,典型数据是基于T A =25°C和V DD =3.3V(2V ≤ V DD ≤ 3.3V电压范围)。这些数据仅用于设
计指导而未经测试。
典型的ADC精度数值是通过对一个标准的批次采样,在所有温度范围下测试得到,95%产品的误差
小于等于给出的数值(平均±2∑)。
5.1.3 典型曲线
除非特别说明,典型曲线仅用于设计指导而未经测试。
5.1.4 负载电容
测量引脚参数时的负载条件示于图10中。
图10 引脚的负载条件
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5.1.5 引脚输入电压
引脚上输入电压的测量方式示于图11中。
图11 引脚输入电压
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5.1.6 供电方案
图12 供电方案
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5.1.7 电流消耗测量
图13 电流消耗测量方案
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5.2 绝对最大额定值
加在器件上的载荷如果超过’绝对最大额定值’列表(表6、表7、表8)中给出的值,可能会导致器件永久
性地损坏。这里只是给出能承受的最大载荷,并不意味在此条件下器件的功能性操作无误。器件长
期工作在最大值条件下会影响器件的可靠性。
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5.3 STM32F103C8T6工作条件
5.3.1 通用工作条件
表9 通用工作条件
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5.3.2 上电和掉电时的工作条件
下表中给出的参数是在一般的工作条件下测试得出。
表10 上电和掉电时的工作条件
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供电电流特性
电流消耗是多种参数和因素的综合指标,这些参数和因素包括工作电压、环境温度、I/O引脚的负载、
产品的软件配置、工作频率、I/O脚的翻转速率、程序在存储器中的位置以及执行的代码等。
电流消耗的测量方法说明,详见图13。
本节中给出的所有运行模式下的电流消耗测量值,都是在执行一套精简的代码,能够得到Dhrystone
2.1代码等效的结果。
最大电流消耗
微控制器处于下列条件:
● 所有的I/O引脚都处于输入模式,并连接到一个静态电平上——V DD 或V SS (无负载)。
● 所有的外设都处于关闭状态,除非特别说明。
● 闪存存储器的访问时间调整到f HCLK 的频率(0~24MHz时为0个等待周期,24~48MHz时为1个等
待周期,超过48MHz时为2个等待周期)。
● 指令预取功能开启(提示:这个参数必须在设置时钟和总线分频之前设置)。
● 当开启外设时:f PCLK1 = f HCLK /2,f PCLK2 = f HCLK 。
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