PM0044
Programming manual
STM8 CPU programming manual
Introduction
The STM8 family of HCMOS microcontrollers is designed and built around an enhanced
industry standard 8-bit core and a library of peripheral blocks, which include ROM, Flash,
RAM, EEPROM, I/O, Serial Interfaces (SPI, USART, I2C,...), 16-bit Timers, A/D converters,
comparators, power supervisors etc. These blocks may be assembled in various
combinations in order to provide cost-effective solutions for application-specific products.
The STM8 family forms a part of the STMicroelectronics 8-bit MCU product line, which finds
its place in a wide variety of applications such as automotive systems, remote controls,
video monitors, car radio and numerous other consumer, industrial, telecom, and multimedia
products.
September 2011
Doc ID 13590 Rev 3
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Contents
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Contents
1
STM8 architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1
1.2
STM8 development support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Enhanced STM8 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2
3
Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
STM8 core description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1
3.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
CPU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4
STM8 memory interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1
4.2
4.3
Program space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Data space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Memory interface architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5
Pipelined execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.1
Description of pipelined execution stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Fetch stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Decoding and addressing stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Execution stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2
5.3
5.4
Data memory conflicts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Pipelined execution examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.4
5.4.5
Optimized pipeline example – execution from Flash Program memory . 24
Optimize pipeline example – execution from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Pipeline with Call/Jump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Pipeline stalled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Pipeline with 1 wait state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6
STM8 addressing modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.1
6.2
6.3
Inherent addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Immediate addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Direct addressing mode (Short, Long, Extended) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
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6.3.1
6.3.2
6.3.3
Contents
Short Direct addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Long Direct addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Extended Direct addressing mode (only for CALLF and JPF) . . . . . . . . 38
6.4
Indexed addressing mode (No Offset, Short, SP, Long, Extended) . . . . . 39
6.4.1
6.4.2
6.4.3
6.4.4
6.4.5
No Offset Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Short Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
SP Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Long Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Extended Indexed (only LDF instruction) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
6.11
6.12
6.13
6.14
Indirect (Short Pointer Long, Long Pointer Long) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Short Pointer Indirect Long addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Long Pointer Indirect Long addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Indirect Indexed (Short Pointer Long, Long Pointer Long,
Long Pointer Extended) addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Short Pointer Indirect Long Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . 49
Long Pointer Indirect Long Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . 51
Long Pointer Indirect Extended Indexed addressing mode . . . . . . . . . . . 53
Relative Direct addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Bit Direct (Long) addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Bit Direct (Long) Relative addressing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
7
STM8 instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.1
7.2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
CPU registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Code condition bit value notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Memory and addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Operation code notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.3
7.4
Instruction set summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
ADD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
ADDW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
AND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
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BCCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
BCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
BCPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
BREAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
BRES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
BSET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
BTJF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
BTJT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
CALL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
CALLF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
CALLR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
CCF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
CLR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
CLRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
CP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
CPW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
CPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
CPLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
DEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
DECW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
DIV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
DIVW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
EXG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
EXGW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
HALT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
INC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
INCW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
INT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
IRET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
JP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
JPF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
JRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
JRxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
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LD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
LDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
LDW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
MOV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
MUL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
NEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
NEGW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
NOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
POP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
POPW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
PUSH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
PUSHW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
RCF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
RET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
RETF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
RIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
RLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
RLCW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
RLWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
RRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
RRCW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
RRWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
RVF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
SBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
SCF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
SIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
SLL/SLA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
SLLW/SLAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
SRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
SRAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
SRL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
SRLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
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