STM32F103xC STM32F103xD
STM32F103xE
Performance line, ARM-based 32-bit MCU with up to 512 KB Flash,
USB, CAN, 11 timers, 3 ADCs and 13 communication interfaces
Preliminary Data
Features
FBGA
■
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
– 256-to-512 Kbytes of Flash memory
– up to 64 Kbytes of SRAM
– Flexible static memory controller with 4
Chip Select. Supports Compact Flash,
SRAM, PSRAM, NOR and NAND memories
– LCD parallel interface, 8080/6800 modes
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 with calibration
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
Low power
– Sleep, Stop and Standby modes
– V
BAT
supply for RTC and backup registers
3 × 12-bit, 1 µs A/D converters (up to 21
channels)
– Conversion range: 0 to 3.6 V
– Triple-sample and hold capability
– Temperature sensor
2-channel 12-bit D/A converter
DMA: 12-channel DMA controller
– Supported peripherals: timers, ADCs, DAC,
SDIO, I
2
Ss, SPIs, I
2
Cs and USARTs
Debug mode
– Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces
– Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell™
LQFP64 10 × 10 mm,
LQFP100 14 × 14 mm,
LQFP144 20 × 20 mm
LFBGA100 10 × 10 mm
LFBGA144 10 × 10 mm
■
■
Up to 112 fast I/O ports
– 51/80/112 I/Os, all mappable on 16
external interrupt vectors, all 5 V-tolerant
except for analog inputs
Up to 11 timers
– Up to four 16-bit timers, each with up to 4
IC/OC/PWM or pulse counter
– 2 × 16-bit, 6-channel timers with PWM
output and dead-time generation
– 2 × watchdog timers (Independent and
Window)
– SysTick timer: a 24-bit downcounter
– 2 × 16-bit basic timers to drive the DAC
Up to 13 communication interfaces
– Up to 2 × I
2
C interfaces (SMBus/PMBus)
– Up to 5 USARTs (ISO 7816 interface, LIN,
IrDA capability, modem control)
– Up to 3 SPIs (18 Mbit/s), 2 with I
2
S
interface multiplexed
– CAN interface (2.0B Active)
– USB 2.0 full speed interface
– SDIO interface
CRC calculation unit, 96-bit unique ID
ECOPACK
®
packages
Device summary
Part number
STM32F103RC STM32F103VC
STM32F103ZC
STM32F103RD STM32F103VD
STM32F103ZD
STM32F103RE STM32F103ZE
STM32F103VE
■
■
■
■
■
■
■
Table 1.
Reference
STM32F103xC
STM32F103xD
STM32F103xE
■
■
■
May 2008
Rev 2
1/118
www.st.com
1
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
Contents
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
Contents
1
2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2
2.3
Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Full compatibility throughout the family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3
4
5
Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1
Test conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5.1.7
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2
5.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6
5.3.7
5.3.8
5.3.9
5.3.10
5.3.11
5.3.12
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 39
Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2/118
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
5.3.13
5.3.14
5.3.15
5.3.16
5.3.17
5.3.18
5.3.19
5.3.20
Contents
I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
DAC electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6
Package characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.1
6.2
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.2.1
6.2.2
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7
8
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3/118
List of tables
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Table 33.
Table 34.
Table 35.
Table 36.
Table 37.
Table 38.
Table 39.
Table 40.
Table 41.
Table 42.
Table 43.
Table 44.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE features and peripheral counts . . . . . 9
STM32F103xx family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
FSMC pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 43
Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 44
Typical current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Typical current consumption in Sleep mode, code with data processing
code running from Flash or RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
High-speed external (HSE) user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
LSE oscillator characteristics (f
LSE
= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Asynchronous non-multiplexed SRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Asynchronous non-multiplexed SRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Asynchronous multiplexed SRAM/NOR write timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Asynchronous multiplexed SRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Synchronous multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Synchronous multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Synchronous non-multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Synchronous non-multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Switching characteristics for CF read and write cycles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Switching characteristics for NAND Flash read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Electrical sensitivities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4/118
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
Table 45.
Table 46.
Table 47.
Table 48.
Table 49.
Table 50.
Table 51.
Table 52.
Table 53.
Table 54.
Table 55.
Table 56.
Table 57.
Table 58.
Table 59.
Table 60.
Table 61.
Table 62.
Table 63.
Table 64.
Table 65.
Table 66.
Table 67.
Table 68.
Table 69.
List of tables
Output voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
I/O AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
TIMx characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
I
2
C characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
SCL frequency (f
PCLK1
= 36 MHz.,V
DD
= 3.3 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
SPI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
I
2
S characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
SD / MMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
USB startup time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
USB DC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
USB: full-speed electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
R
AIN
max for f
ADC
= 14 MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
ADC accuracy - limited test conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
ADC accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
DAC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
TS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
LQFP144, 20 x 20 mm, 144-pin low-profile quad flat package mechanical data . . . . . . . 107
LFBGA100 - low profile fine pitch ball grid array package mechanical data. . . . . . . . . . . 108
LQPF100 – 100-pin low-profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . 110
LQFP64 – 64 pin low-profile quad flat package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
LFBGA144 – 144-ball low profile fine pitch ball grid array, 10 x 10 mm,
0.8 mm pitch, package data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
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