STM8S903K3 STM8S903F3
16 MHz STM8S 8-bit MCU, up to 8 Kbytes Flash, 1 Kbyte RAM,
640 bytes EEPROM,10-bit ADC, 2 timers, UART, SPI, I²C
Datasheet
-
production data
Features
Core
•
16 MHz advanced STM8 core with Harvard
architecture and 3-stage pipeline
•
Extended instruction set
Memories
•
Program memory: 8 Kbyte Flash; data
retention 20 years at 55 °C after 10 kcycle
•
Data memory: 640 byte true data EEPROM;
endurance 300 kcycle
•
RAM: 1 Kbyte
•
16-bit general purpose timer, with 3 CAPCOM
channels (IC, OC or PWM)
•
8-bit basic timer with 8-bit prescaler
•
Auto wake-up timer
•
Window watchdog and independent watchdog
timers
Clock, reset and supply management
•
2.95 to 5.5 V operating voltage
•
Flexible clock control, 4 master clock sources
– Low power crystal resonator oscillator
– External clock input
– Internal, user-trimmable 16 MHz RC
– Internal low-power 128 kHz RC
•
Clock security system with clock monitor
•
Power management:
– Low-power modes (wait, active-halt, halt)
– Switch-off peripheral clocks individually
•
Permanently active, low-consumption power-
on and power-down reset
Communication interfaces
•
UART with clock output for synchronous
operation, SmartCard, IrDA, LIN master mode
•
SPI interface up to 8 Mbit/s
•
I2C interface up to 400 kbit/s
Analog to digital converter (ADC)
•
10-bit, ±1 LSB ADC with up to 7 multiplexed
channels + 1 internal channel, scan mode and
analog watchdog
•
Internal reference voltage measurement
Interrupt management
•
Nested interrupt controller with 32 interrupts
•
Up to 28 external interrupts on 7 vectors
I/Os
•
Up to 28 I/Os on a 32-pin package including
21 high sink outputs
•
Highly robust I/O design, immune against
current injection
Timers
•
Advanced control timer: 16-bit, 4 CAPCOM
channels, 3 complementary outputs, dead-time
insertion and flexible synchronization
Unique ID
•
96-bit unique key for each device
May 2017
This is information on a product in full production.
DocID15590 Rev 12
1/124
www.st.com
Contents
STM8S903K3 STM8S903F3
Contents
1
2
3
4
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Product overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
Central processing unit STM8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Single wire interface module (SWIM) and debug module (DM) . . . . . . . . 13
Interrupt controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Flash program and data EEPROM memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Clock controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Watchdog timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Auto wakeup counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
TIM1 - 16-bit advanced control timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
TIM5 - 16-bit general purpose timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
TIM6 - 8-bit basic timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Analog-to-digital converter (ADC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.14.1
4.14.2
4.14.3
UART1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
I
2
C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5
Pinouts and pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
STM8S903F3 TSSOP20/SO20 pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
STM8S903F3 UFQFPN20 pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
TSSOP20, SO20 and UFQFPN20 pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
STM8S903K3 UFQFPN32/LQFP32 and SDIP32 pinouts . . . . . . . . . . . . 25
STM8S903K3 UFQFPN32/LQFP32/SDIP32 pin descriptions . . . . . . . . . 26
Alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
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DocID15590 Rev 12
STM8S903K3 STM8S903F3
Contents
6
Memory and register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.1
6.2
Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.2.1
6.2.2
6.2.3
I/O port hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
General hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
CPU/SWIM/debug module/interrupt controller registers . . . . . . . . . . . . 41
7
8
Interrupt vector mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Option byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
8.1
Alternate function remapping bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9
10
Unique ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1.1
10.1.2
10.1.3
10.1.4
10.1.5
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.2
10.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.3.1
10.3.2
10.3.3
10.3.4
10.3.5
10.3.6
10.3.7
10.3.8
10.3.9
VCAP external capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
External clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Internal clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
I/O port pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Reset pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
SPI serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
I
2
C interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
10.3.10 10-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
11
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
11.1
LQFP32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
DocID15590 Rev 12
3/124
4
Contents
STM8S903K3 STM8S903F3
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
UFQFPN32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
UFQFPN20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
SDIP32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
TSSOP20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
SO20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
UFQFPN recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
12.1
12.2
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
13
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
13.1
STM8S903K3/F3 FASTROM microcontroller option list . . . . . . . . . . . . . .110
14
STM8 development tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
14.1
14.2
Emulation and in-circuit debugging tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
14.1.1
14.2.1
14.2.2
STice key features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
STM8 toolset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
C and assembly toolchains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Software tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
14.3
Programming tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
15
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4/124
DocID15590 Rev 12
STM8S903K3 STM8S903F3
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.
Table 44.
Table 45.
Table 46.
Table 47.
Table 48.
STM8S903K3/F3 access line features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Peripheral clock gating bit assignments in CLK_PCKENR1/2 registers . . . . . . . . . . . . . . . 15
TIM timer features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Legend/abbreviations for pinout tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
TSSOP20/SO20/UFQFPN20 pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
STM8S903K3 UFQFPN32/LQFP32/SDIP32 pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
I/O port hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
General hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
CPU/SWIM/debug module/interrupt controller registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Interrupt mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Option byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Option byte description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
STM8S903K3 alternate function remapping bits [7:2] for 32-pin packages . . . . . . . . . . . . 47
STM8S903F3 alternate function remapping bits [7:2] for 20-pin packages . . . . . . . . . . . . 48
STM8S903K3 alternate function remapping bits [1:0] for 32-pin packages . . . . . . . . . . . . 48
STM8S903F3 alternate function remapping bits [1:0] for 20-pin packages . . . . . . . . . . . . 49
Unique ID registers (96 bits) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Operating conditions at power-up/power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Total current consumption with code execution in run mode at V
DD
= 5 V. . . . . . . . . . . . . 56
Total current consumption with code execution in run mode at V
DD
= 3.3 V . . . . . . . . . . . 57
Total current consumption in wait mode at V
DD
= 5 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Total current consumption in wait mode at V
DD
= 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Total current consumption in active halt mode at V
DD
= 5 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Total current consumption in active halt mode at V
DD
= 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Total current consumption in halt mode at V
DD
= 5 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Total current consumption in halt mode at V
DD
= 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Wakeup times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Total current consumption and timing in forced reset state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
HSE user external clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
RAM and hardware registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Flash program memory/data EEPROM memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Output driving current (standard ports) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Output driving current (true open drain ports). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Output driving current (high sink ports). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
SPI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
I
2
C characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
ADC accuracy with R
AIN
< 10 kΩ, V
DD
= 5 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
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