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2013 年 02 月文档 ID 018909 第 4 版 1/1284

RM0090

参考手册

STM32F40xxx、STM32F41xxx、STM32F42xxx、STM32F43xxx

基于 ARM 内核的 32 位高级 MCU

前言

本参考手册面向应用开发人员，提供有关使用 STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、

STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 微控制器存储器与外设的完整信息。

STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 构成一个微

控制器系列，各产品具有不同的存储器大小、封装和外设。

有关订购信息以及器件的机械与电气特性，请参见数据手册。

有关 ARM Cor

tex™-M4F 内核的信息，请参见《Cortex™-M4F 技术参考手册》。

相关文档

意法半导体网站 (http://www.st.com) 提供以下文档：

■

STM32F40x

和

STM32F41x

数据手册

■

STM32F42x

和

STM32F43x

产品简介

■ 有关带 FPU 的 ARM Cortex™-M4 内核的信息，请参见《STM32F3xx/F4xxx Cortex™-

M4 编程手册》

(PM0214)。

表 1. 适用产品

产品系列料号和产品类别

微控制器

STM32F405xx、STM32F407xx、STM32F415xx、

STM32F417xx、STM32F427xx、STM32F437xx

www.st.com

目录 RM0090

2/1284 文档 ID 018909 第 4 版

1 文档约定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.1 寄存器相关缩写词列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.2 词汇表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.3 外设可用性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2 存储器和总线架构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.1 系统架构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.1.1 S0：I 总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.2 S1：D 总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.3 S2：S 总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.4 S3、S4：DMA 存储器总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.5 S5：DMA 外设总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.6 S6：以太网 DMA 总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.7 S7：USB OTG HS DMA 总线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.8 总线矩阵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.1.9 AHB/APB 总线桥 (APB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.2 存储器组织结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.3 存储器映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.3.1 嵌入式 SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.3.2 Flash 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.3.3 位段 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.4 自举配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

3 嵌入式 Flash 接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.1 前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.2 主要特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3 嵌入式 Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.4 读接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.4.1 CPU 时钟频率与 Flash 读取时间之间的关系 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.4.2 自适应实时存储器加速器 (ART Accelerator™) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.5 擦除和编程操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.5.1 Flash 控制寄存器解锁 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.5.2 编程/擦除并行位数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

文档 ID 018909 第 4 版 3/1284

RM0090 目录

3.5.3 擦除 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.5.4 编程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.5.5 中断 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.6 选项字节 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.6.1 关于用户选项字节的说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.6.2 用户选项字节编程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.6.3 读保护 (RDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.6.4 写保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.7 一次性可编程字节 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.8 Flash 接口寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.8.1 Flash 访问控制寄存器 (FLASH_ACR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.8.2 Flash 密钥寄存器 (FLASH_KEYR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.8.3 Flash 选项密钥寄存器 (FLASH_OPTKEYR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.8.4 Flash 状态寄存器 (FLASH_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3.8.5 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的 

Flash 控制寄存器 (FLASH_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

3.8.6 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx的 

Flash 控制寄存器 (FLASH_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.8.7 Flash 选项控制寄存器 (FLASH_OPTCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.8.8 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 的 

Flash 选项控制寄存器 (FLASH_OPTCR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.8.9 Flash 接口寄存器映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4 CRC 计算单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.1 CRC 简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.2 CRC 主要特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.3 CRC 功能说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.4 CRC 寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4.4.1 数据寄存器 (CRC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4.4.2 独立数据寄存器 (CRC_IDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4.4.3 控制寄存器 (CRC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.4.4 CRC 寄存器映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5 电源控制器 (PWR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.1 电源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.1.1 独立 A/D 转换器电源和参考电压 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.1.2 电池备份域 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.1.3 调压器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

目录 RM0090

4/1284 文档 ID 018909 第 4 版

5.2 电源监控器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.2.1 上电复位 (POR)/掉电复位 (PDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.2.2 欠压复位 (BOR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.2.3 可编程电压检测器 (PVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.3 低功耗模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

5.3.1 降低系统时钟速度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.3.2 外设时钟门控 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.3.3 睡眠模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

5.3.4 停止模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.3.5 待机模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

5.3.6 对 RTC 复用功能进行编程以从停止模式和待机模式唤醒器件 . . . . . . . . 98

5.4 电源控制寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

5.4.1 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的 

PWR 电源控制寄存器 (PWR_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

5.4.2 用于STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 的 

PWR 电源控制寄存器 (PWR_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.4.3 PWR 电源控制/状态寄存器 (PWR_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.5 PWR 寄存器映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6 复位和时钟控制 (RCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.1 复位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.1.1 系统复位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.1.2 电源复位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.1.3 备份域复位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

6.2 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

6.2.1 HSE 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

6.2.2 HSI 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

6.2.3 PLL 配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

6.2.4 LSE 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

6.2.5 LSI 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.6 系统时钟 (SYSCLK) 选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.7 时钟安全系统 (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.8 RTC/AWU 时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.9 看门狗时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

6.2.10 时钟输出功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

6.2.11 基于 TIM5/TIM11 的内部/外部时钟测量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

文档 ID 018909 第 4 版 5/1284

RM0090 目录

6.3 RCC 寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.3.1 RCC 时钟控制寄存器 (RCC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.3.2 RCC PLL 配置寄存器 (RCC_PLLCFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

6.3.3 RCC 时钟配置寄存器 (RCC_CFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

6.3.4 RCC 时钟中断寄存器 (RCC_CIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.3.5 RCC AHB1 外设复位寄存器 (RCC_AHB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 123

6.3.6 RCC AHB2 外设复位寄存器 (RCC_AHB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 125

6.3.7 RCC AHB3 外设复位寄存器 (RCC_AHB3RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 125

6.3.8 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx的

RCC APB1 外设复位寄存器 (RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 126

6.3.9 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 的

RCC APB1 外设复位寄存器(RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

6.3.10 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的 

RCC APB2 外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 132

6.3.11 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx的 

RCC APB2 外设复位寄存器(RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.3.12 RCC AHB1 外设时钟使能寄存器 (RCC_AHB1ENR) . . . . . . . . . . . . . . 135

6.3.13 RCC AHB2 外设时钟使能寄存器 (RCC_AHB2ENR) . . . . . . . . . . . . . . 137

6.3.14 RCC AHB3 外设时钟使能寄存器 (RCC_AHB3ENR) . . . . . . . . . . . . . . 138

6.3.15 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的 

RCC APB1 外设时钟使能寄存器 (RCC_APB1ENR) . . . . . . . . . . . . . . 139

6.3.16 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 的 

RCC APB1 外设时钟使能寄存器 (RCC_APB1ENR) . . . . . . . . . . . . . . 141

6.3.17 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的 

RCC APB2 外设时钟使能寄存器 (RCC_APB2ENR)

. . . . . . . . . . . . . . 144

6.3.18 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx的 

RCC APB2 外设时钟使能寄存器 (RCC_APB2ENR) . . . . . . . . . . . . . . 146

6.3.19 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx的低功耗模式

寄存器中的 RCC AHB1 外设时钟使能 (RCC_AHB1LPENR) . . . . . . . 148

6.3.20 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx的低功耗模式寄存器中的 

RCC AHB1 外设时钟使能 (RCC_AHB1LPENR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

6.3.21 用于低功耗模式寄存器中的 RCC AHB2 外设时钟使能

(RCC_AHB2LPENR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

6.3.22 低功耗模式寄存器中的 RCC AHB3 外设时钟使能 

(RCC_AHB3LPENR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

6.3.23 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx的低功耗模式

寄存器中的 RCC APB1 外设时钟使能 (RCC_APB1LPENR) . . . . . . . . 155

6.3.24 用于 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 的低功耗模式寄存器中的 

RCC APB1 外设时钟使能 (RCC_APB1LPENR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

6.3.25 用于 STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 的低功耗模式

寄存器中的 RCC APB2 外设时钟使能 (RCC_APB2LPENR) . . . . . . . . 161

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