STM32F103xC, STM32F103xD,
STM32F103xE
High-density performance line Arm
®
-based 32-bit MCU with 256 to 512KB
Flash, USB, CAN, 11 timers, 3 ADCs, 13 communication interfaces
Datasheet
−
production data
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
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
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
Sleep, Stop and Standby modes
V
BAT
supply for RTC and backup registers
LQFP64 10 × 10 mm,
LQFP100 14 × 14 mm,
LQFP144 20 × 20 mm
WLCSP64
LFBGA100 10 × 10 mm
LFBGA144 10 × 10 mm
–
•
Up to 11 timers
–
Up to four 16-bit timers, each with up to 4
IC/OC/PWM or pulse counter and quadrature
(incremental) encoder input
2 × 16-bit motor control PWM timers with dead-
time generation and emergency stop
2 × watchdog timers (Independent and Window)
SysTick timer: a 24-bit downcounter
2 × 16-bit basic timers to drive the DAC
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
•
Memories
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
•
Clock, reset and supply management
•
Up to 13 communication interfaces
•
Low power
•
CRC calculation unit, 96-bit unique ID
•
ECOPACK
®
packages
Table 1.Device summary
Reference
STM32F103xC
STM32F103xD
STM32F103xE
Part number
STM32F103RC STM32F103VC
STM32F103ZC
STM32F103RD STM32F103VD
STM32F103ZD
STM32F103RE STM32F103ZE
STM32F103VE
•
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 × 12-bit D/A converters
•
DMA: 12-channel DMA controller
–
Supported peripherals: timers, ADCs, DAC,
SDIO, I
2
Ss, SPIs, I
2
Cs and USARTs
Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces
Cortex
®
-M3 Embedded Trace Macrocell™
51/80/112 I/Os, all mappable on 16 external
interrupt vectors and almost all 5 V-tolerant
•
Debug mode
–
–
–
•
Up to 112 fast I/O ports
July 2018
DS5792 Rev 13
1/143
www.st.com
Contents
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
Contents
1
2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1
2.2
2.3
Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Full compatibility throughout the family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.3.6
2.3.7
2.3.8
2.3.9
2.3.10
2.3.11
2.3.12
2.3.13
2.3.14
2.3.15
2.3.16
2.3.17
2.3.18
2.3.19
2.3.20
2.3.21
2.3.22
2.3.23
2.3.24
2.3.25
2.3.26
2.3.27
2.3.28
Arm
®
Cortex
®
-M3 core with embedded Flash and SRAM . . . . . . . . . . 15
Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
CRC (cyclic redundancy check) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
FSMC (flexible static memory controller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
LCD parallel interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
RTC (real-time clock) and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
I²C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters (USARTs) 21
Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Inter-integrated sound (I
2
S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
SDIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Controller area network (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Universal serial bus (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
GPIOs (general-purpose inputs/outputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
ADC (analog to digital converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
DAC (digital-to-analog converter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2/143
DS5792 Rev 13
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
2.3.29
2.3.30
Contents
Serial wire JTAG debug port (SWJ-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Embedded Trace Macrocell™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3
4
5
Pinouts and pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2
5.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
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
5.3.13
5.3.14
5.3.15
5.3.16
5.3.17
5.3.18
5.3.19
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 45
Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
FSMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Absolute maximum ratings (electrical sensitivity) . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
TIM timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
CAN (controller area network) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
DS5792 Rev 13
3/143
4
Contents
5.3.20
5.3.21
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
DAC electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
LFBGA144 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
LFBGA100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
WLCSP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
LQFP144 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
LQFP100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
LQFP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.7.1
6.7.2
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7
8
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4/143
DS5792 Rev 13
STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE
List of tables
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.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE features
and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
STM32F103xx family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
High-density timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
High-density STM32F103xC/D/E pin definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
FSMC pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Maximum current consumption in Run mode, code with data processing
running from RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Maximum current consumption in Sleep mode, code running from Flash or RAM. . . . . . . 49
Typical and maximum current consumptions in Stop and Standby modes . . . . . . . . . . . . 50
Typical current consumption in Run mode, code with data processing
running from Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Typical current consumption in Sleep mode, code running from Flash or
RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
HSE 4-16 MHz oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
LSE oscillator characteristics (f
LSE
= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Asynchronous non-multiplexed SRAM/PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR read timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Asynchronous multiplexed PSRAM/NOR write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Synchronous multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Synchronous multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Synchronous non-multiplexed NOR/PSRAM read timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Synchronous non-multiplexed PSRAM write timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Switching characteristics for PC Card/CF read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Switching characteristics for NAND Flash read and write cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
EMI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
DS5792 Rev 13
5/143
6
