2.1 STM32F103xx增强型LQFP48引脚分布
3 V7 c( B. y2 x3 D) S3 x3 X

* n1 m: _  z+ A) j
2.2 STM32F103xx概述

  R  f! E5 t5 ]7 s0 L2.2.1 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。
8 s+ h* k* J* Q7 i7 m
  @$ U8 j. O/ G' E! b1 A. e, IARM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。
( T. t' Z/ W, C, q4 C
; L% ~4 F8 p" g7 Y
9 k8 R2 |8 \8 ~' {0 L. _0 O2.2.2 内置闪存存储器

3 |; V" d7 q& I! E64K或128K字节的内置闪存存储器，用于存放程序和数据。小R使用的开发板内置闪存存储器为64K。


# `* M' v+ I5 H2.2.3 CRC(循环冗余校验)计算单元
) y2 y; p& Y7 L4 O& `3 d9 {
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。
5 G' v8 p3 _$ H3 K- W

. ^( ?' ~4 L: Q' d) F5 y7 k2.2.4 内置SRAM
+ t4 s, E! V/ w' C# @2 @
- e; j4 h) d' B" z1 H20K字节的内置SRAM，CPU能以0等待周期访问(读/写)。

5 h0 b8 l( m4 O8 q9 a' X2.2.5 嵌套的向量式中断控制器(NVIC)
6 k( V6 [/ @' L7 ~# L% G- @
8 k( l5 s$ d7 `% a0 U; Q( |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。
/ K/ i* H! u6 i. @
● 紧耦合的NVIC能够达到低延迟的中断响应处理
% s2 S2 O+ O0 j8 L# s
● 中断向量入口地址直接进入内核

+ d( W, P! t+ c& Z- l● 紧耦合的NVIC接口

) t, T- m1 r! w7 K# o● 允许中断的早期处理

● 处理晚到的较高优先级中断
1 X9 I; d( V! s" ]& H/ e1 \0 {
  [2 h4 A. p3 K; L, ]+ D, f( c● 支持中断尾部链接功能
! j& m' W0 S1 @; f/ i" s
, G6 T# F% E1 `; f6 ^● 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
9 l. }: M7 v( h% q& C) O' Z+ ?+ |( l4 n
) D0 _5 z7 Y% q+ k0 E1 F该模块以最小的中断延迟提供灵活的中断管理功能。
  z# Z0 |) K7 Y

2.2.6 外部中断/事件控制器(EXTI)
/ _) x+ y8 k; J8 n, y
- i" S; B7 W# |" l6 g, _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。

& O' h( v' @4 P) B: d. \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。

/ _1 R; C8 i+ C6 K2 u$ w
0 _- o7 ^# Y9 O! V) M2 E2.2.7 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)。

) P* g, J# `- \4 c) v多个预分频器用于配置AHB的频率、高速APB(APB2)和低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。
: Q8 |( H. ]7 J3 N, x

2.2.8 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：

& X/ ]" C$ v, r0 k0 u● 从程序闪存存储器自举

' [, c8 b7 Y! e# }/ h● 从系统存储器自举
5 w0 ?9 o. O) e) t' W1 c& z
5 u; h3 r; Z: P% @* v6 r● 从内部SRAM自举

, \2 Y. O5 q  _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。

, o; e  Z0 B; l4 n# p
7 b2 v- c4 K& Y! O/ |2.2.9 供电方案
" G0 i/ k4 d9 e) D
● VDD = 2.0～3.6V：VDD引脚为I/O引脚和内部调压器供电。
; L3 @- G" h* V' G9 y4 X. d+ S
. K+ `& q$ Z6 j" Q( |/ \● VSSA，VDDA = 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，VDDA不得小于2.4V。VDDA和VSSA必须分别连接到VDD和VSS。
$ }7 Y2 b: ~: V4 ~& d: @
● VBAT = 1.8～3.6V：当关闭VDD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。
" w- y& i7 E& v' |
! C6 ?9 Z& b: g2 X/ f) a; M
5 {; u$ Y7 [. N& ], m+ \, D2.2.10 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VDD低于设定的阀值(VPOR/PDR)时，置器件于复位状态，而不必使用外部复位电路。
7 i6 k3 U0 D% t( R3 g% L* m: X; U3 ]; i
. B) g' [4 a1 \) p器件中还有一个可编程电压监测器(PVD)，它监视VDD/VDDA供电并与阀值VPVD比较，当VDD低于或高于阀值VPVD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。

2.2.11 电压调压器

& k; V- N: l& N- W5 \) B) _  X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
6 T$ f5 L6 S6 p8 |, e( j
9 |) Y! A" `; h0 Y● 主模式(MR)用于正常的运行操作
+ b: S! X4 R$ ]* M& }9 K
● 低功耗模式(LPR)用于CPU的停机模式

) R6 h) j4 g" h  A& O5 H( W6 \● 关断模式用于CPU的待机模式：调压器的输出为高阻状态。


' p8 z  [% g6 n# i; U  j, w2.2.12 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。

$ [+ P) c9 ~  r" }* D- e0 F
  {& r* q% i& _  A% X: G2.2.13 DMA
0 r' K* Q9 j; o  o9 T6 }/ ?: ^
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。
4 W& h4 a& G) Q0 W& d' L
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、I2C、USART，通用、基本和高级控制定时器TIMx和ADC。
9 j  K% b: j: Y' l5 t

2.2.14 RTC（实时时钟）和后备寄存器

* q0 l/ j, u7 ]0 m1 V  E/ X) |
7 X% B! M, \) J9 }4 {: T4 T
5 B% h# w7 e( Y; {/ v- k2.2.15 定时器和看门狗
7 ]. b3 E2 ^# \2 |- ^6 K  _& o
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。

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：

2 n$ U+ L4 N5 _: j6 r0 f& @. U/ G● 输入捕获

, S* [# {- D# |$ g* d, q3 X& b● 输出比较
0 H' A0 S; N* Z- N/ K$ i/ w0 H
● 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%)。
" Y% |- |) O- }1 O0 i& y$ Y4 P
+ w0 y- M) q. ?6 T( U通用定时器(TIMx)
& Q. H. k  I  U1 N( F- s& r
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。

& t) ?  A1 }. H- v4 K! `' a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。

# R5 x5 R6 N" n( p% x; f; A% s
0 e1 J% w. B7 P# s6 A# z0 K( `2.2.16 IIC总线

) X  ]. x, L# i7 d$ I/ a" r多达2个I2C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。I2C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。


2.2.17 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。

9 l# m, \/ m2 P2 j% x, `
0 z+ j6 W" z7 ?/ R& i' H+ s2.2.18 串行外设接口(SPI)
2 X* s. T$ K& }8 S1 Q$ R7 P
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。
! s5 j% V/ v8 S+ O
" W4 Y0 ?: o7 Y8 a' ^( F
2.2.19 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。

- e$ g+ Z! l% B9 `+ s  D0 b4 \0 S
( L% E5 D/ {* v; |8 S' O2.2.20 通用串行总线(USB)
' m  n" H7 N0 B
% x! R& p6 K7 v+ k9 d2 w+ V& WSTM32F103xx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)。
( t; y! K; }* ]  m

2.2.21 通用输入输出接口(GPIO)
/ i9 K* a$ t5 f# e" _* s
& N( V& i! W; |  C7 |1 `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。
9 X0 [% Q- l  G; [! z
在APB2上的I/O脚可达18MHz的翻转速度。

/ k( m* D9 U* q
5 k& E# g6 y8 a+ W2.2.22 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。

' f+ E6 A0 K2 S1 }: YADC接口上的其它逻辑功能包括：
$ [) S9 {$ Q: \& Q
; {7 C% f( V4 F3 |+ e" E0 k9 o: C● 同步的采样和保持

● 交叉的采样和保持
; O" B3 G% U$ B5 l
● 单次采样
6 e7 t8 m) B) v# N: V- {1 ?8 [
5 H( r: P  l* vADC可以使用DMA操作。
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3 I7 \8 A2 M$ W, F- r  S" s! \. ^$ T! A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。


2.2.23 温度传感器

' `1 s# y$ L& H' Z' R) V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 < VDDA < 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。

8 ~1 w+ r: {8 O, I6 L% ?" n& f4 k
2.2.24 串行单线JTAG调试口(SWJ-DP)

7 z+ \$ S2 Q3 h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。

9 p) [; S/ S# U. x! H6 e
& ]6 x4 Y5 }$ S) X2 i, a3 q" p3 m" M% U6 K2.3 STM32F103xx增强型模块框图

! x3 |2 l$ `/ o7 I- C5 j
% Z& O" V$ I7 @
. G& `0 I3 M$ P: L



6 J" \  J2 \- q! u2.4 STM32F103xx时钟树
7 V. \$ v; X9 j




% a2 ^1 K3 y/ K9 _/ e; }
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5 }$ S2 l/ Q1 N1 @" S: y$ }
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