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September 2017 DocID027063 Rev 5 1/124
STM32L031x4 STM32L031x6
Access line ultra-low-power 32-bit MCU Arm
®
-based
Cortex
®
-M0+, up to 32KB Flash, 8KB SRAM, 1KB EEPROM, ADC
Datasheet - production data
Features
•
Ultra-low-power platform
– 1.65 V to 3.6 V power supply
– -40 to 125 °C temperature range
– 0.23 µA Standby mode (2 wakeup pins)
– 0.35 µA Stop mode (16 wakeup lines)
– 0.6 µA Stop mode + RTC + 8 KB RAM retention
– Down to 76 µA/MHz in Run mode
– 5 µs wakeup time (from Flash memory)
–41µA
12-bit ADC conversion at 10 ksps
•
Core: Arm
®
32-bit Cortex
®
-M0+
– From 32 kHz up to 32 MHz max.
– 0.95 DMIPS/MHz
•
Reset and supply management
– Ultra-safe, low-power BOR (brownout reset)
with 5 selectable thresholds
– Ultralow power POR/PDR
– Programmable voltage detector (PVD)
•
Clock sources
– 1 to 25 MHz crystal oscillator
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
– High speed internal 16 MHz factory-trimmed RC
(+/- 1%)
– Internal low-power 37 kHz RC
– Internal multispeed low-power 65 kHz to
4.2 MHz RC
– PLL for CPU clock
•
Pre-programmed bootloader
– USART, SPI supported
•
Development support
– Serial wire debug supported
•
Up to 38 fast I/Os (31 I/Os 5V tolerant)
•
Memories
–
Up to
32 KB Flash with ECC
– 8 KB RAM
– 1 KB of data EEPROM with ECC
– 20-byte backup register
– Sector protection against R/W operation
–
•
Rich Analog peripherals
– 12-bit ADC 1.14 Msps up to 10 channels (down
to 1.65 V)
– 2x ultra-low-power comparators (window mode
and wake up capability, down to 1.65 V)
•
7-channel DMA controller, supporting ADC, SPI,
I2C, USART, Timers
•
5x peripherals communication interface
•
1x USART (ISO 7816, IrDA), 1x UART (low power)
•
Up to 2 SPI interfaces, up to 16 Mbits/s
•
1x I2C (SMBus/PMBus)
•
8x timers: 1x 16-bit with up to 4 channels, 2x 16-bit
with up to 2 channels, 1x 16-bit ultra-low-power
timer, 1x SysTick, 1x RTC and 2x watchdogs
(independent/window)
•
CRC calculation unit, 96-bit unique ID
•
All packages are ECOPACK
®
2
Table 1. Device summary
Reference Part number
STM32L031x4
STM32L031G4, STM32L031K4,
STM32L031C4, STM32L031E4,
STM32L031F4
STM32L031x6
STM32L031G6, STM32L031K6,
STM32L031C6, STM32L031E6,
STM32L031F6
UFQFPN28 4x4 mm
UFQFPN32 5x5 mm
UFQFPN48 7x7 mm
LQFP32/48
7x7 mm
WLCSP25
2.097x2.493 mm
TSSOP20
169 mils
www.st.com

Contents STM32L031x4/6
2/124 DocID027063 Rev 5
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.2 Ultra-low-power device continuum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Interconnect matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3 Arm® Cortex®-M0+ core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4 Reset and supply management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.1 Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.2 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.3 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.4 Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.5 Clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.6 Low-power real-time clock and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.7 General-purpose inputs/outputs (GPIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8 Memories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.9 Direct memory access (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.10 Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.11 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.11.1 Internal voltage reference (V
REFINT
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.12 Ultra-low-power comparators and reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.13 System configuration controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.14 Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.14.1 General-purpose timers (TIM2, TIM21 and TIM22) . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.14.2 Low-power Timer (LPTIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.14.3 SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.14.4 Independent watchdog (IWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.14.5 Window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.15 Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

DocID027063 Rev 5 3/124
STM32L031x4/6 Contents
4
3.15.1 I2C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.15.2 Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter (USART) . . 31
3.15.3 Low-power universal asynchronous receiver transmitter (LPUART) . . . 32
3.15.4 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.16 Cyclic redundancy check (CRC) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.17 Serial wire debug port (SW-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.6 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.1.7 Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
6.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.3.2 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 53
6.3.3 Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.3.4 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.3.5 Wakeup time from low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.3.6 External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.3.7 Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.3.8 PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.3.9 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.3.10 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.3.11 Electrical sensitivity characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.3.12 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3.13 I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.14 NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.3.15 12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Contents STM32L031x4/6
4/124 DocID027063 Rev 5
6.3.16 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.3.17 Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6.3.18 Timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.3.19 Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.1 LQFP48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.2 UFQFPN48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.3 LQFP32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7.4 UFQFPN32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.5 UFQFPN28 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7.6 WLCSP25 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
7.7 TSSOP20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
7.8 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
7.8.1 Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8 Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
9 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

DocID027063 Rev 5 5/124
STM32L031x4/6 List of tables
6
List of tables
Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Table 2. Ultra-low-power STM32L031x4/x6 device features and peripheral counts. . . . . . . . . . . . . 11
Table 3. Functionalities depending on the operating power supply range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 4. CPU frequency range depending on dynamic voltage scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 5. Functionalities depending on the working mode
(from Run/active down to standby) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 6. STM32L0xx peripherals interconnect matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 7. Temperature sensor calibration values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 8. Internal voltage reference measured values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 9. Timer feature comparison. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 10. Comparison of I2C analog and digital filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 11. STM32L031x4/6 I
2
C implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 12. USART implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 13. SPI implementation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 14. Legend/abbreviations used in the pinout table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 15. Pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Table 16. Alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Table 17. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 18. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Table 19. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Table 20. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 21. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Table 22. Embedded internal reference voltage calibration values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Table 23. Embedded internal reference voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Table 24. Current consumption in Run mode, code with data processing running
from Flash memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 25. Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 26. Current consumption in Run mode, code with data processing running from RAM . . . . . . 59
Table 27. Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Table 28. Current consumption in Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Table 29. Current consumption in Low-power run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 30. Current consumption in Low-power Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 31. Typical and maximum current consumptions in Stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Table 32. Typical and maximum current consumptions in Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 33. Average current consumption during wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 34. Peripheral current consumption in Run or Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Table 35. Peripheral current consumption in Stop and Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Table 36. Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Table 37. High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Table 38. Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Table 39. HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Table 40. LSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Table 41. 16 MHz HSI16 oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Table 42. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Table 43. MSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Table 44. PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
剩余124页未读,继续阅读

















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