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STM32F103C8T6 中文资料 手册 原理图 引脚图 下载

时间:2019-06-05 16:04 来源:深圳市廊宇达科技有限公司 在线销售:点击这里给我发消息

STM32F103C8T6 中文手册 中文规格书

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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
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
■  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

STM32F103C8T6

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



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


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


5.1.6  供电方案
图12  供电方案



5.1.7  电流消耗测量
图13  电流消耗测量方案



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。



5.3  STM32F103C8T6工作条件
5.3.1  通用工作条件
表9 通用工作条件



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



  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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http://www.2ic2.com/st/STM32F103C8T6.html




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