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STM8L151K4数据手册
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更新于2023-05-30
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8-bit ultralow power MCU, up to 32 KB Flash, 1 KB Data EEPROM, RTC, LCD, timers, USART, I2C, SPI, ADC, DAC, comparators
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This is information on a product in full production.
August 2013 DocID15962 Rev 13 1/131
STM8L151x4, STM8L151x6,
STM8L152x4, STM8L152x6
8-bit ultralow power MCU, up to 32 KB Flash, 1 KB Data EEPROM,
RTC, LCD, timers, USART, I2C, SPI, ADC, DAC, comparators
Datasheet - production data
Features
Operating conditions
– Operating power supply range 1.8 V to
3.6 V (down to 1.65 V at power down)
– Temp. range: - 40 °C to 85, 105 or 125 °C
Low power features
– 5 low power modes: Wait, Low power run
(5.1 µA), Low power wait (3 µA), Active-halt
with full RTC (1.3 µA), Halt (350 nA)
– Consumption: 195 µA/MHz + 440 µA
– Ultra-low leakage per I/0: 50 nA
– Fast wakeup from Halt: 4.7 µs
Advanced STM8 core
– Harvard architecture and 3-stage pipeline
– Max freq. 16 MHz, 16 CISC MIPS peak
– Up to 40 external interrupt sources
Reset and supply management
– Low power, ultra-safe BOR reset with 5
selectable thresholds
– Ultra-low-power POR/PDR
– Programmable voltage detector (PVD)
Clock management
– 1 to 16 MHz crystal oscillator
– 32 kHz crystal oscillator
– Internal 16 MHz factory-trimmed RC
– Internal 38 kHz low consumption RC
– Clock security system
Low power RTC
– BCD calendar with alarm interrupt
– Auto-wakeup from Halt w/ periodic interrupt
LCD: up to 4x28 segments w/ step-up
converter
Memories
– Up to 32 KB of Flash program memory and
1 Kbyte of data EEPROM with ECC, RWW
– Flexible write and read protection modes
– Up to 2 Kbytes of RAM
DMA
– 4 channels; supported peripherals: ADC,
DAC, SPI, I2C, USART, timers
– 1 channel for memory-to-memory
12-bit DAC with output buffer
12-bit ADC up to 1 Msps/25 channels
– T. sensor and internal reference voltage
2 ultra-low-power comparators
– 1 with fixed threshold and 1 rail to rail
– Wakeup capability
Timers
– Two 16-bit timers with 2 channels (used as
IC, OC, PWM), quadrature encoder
– One 16-bit advanced control timer with 3
channels, supporting motor control
– One 8-bit timer with 7-bit prescaler
– 2 watchdogs: 1 Window, 1 Independent
– Beeper timer with 1, 2 or 4 kHz frequencies
Communication interfaces
– Synchronous serial interface (SPI)
– Fast I2C 400 kHz SMBus and PMBus
– USART (ISO 7816 interface and IrDA)
Up to 41 I/Os, all mappable on interrupt vectors
Up to 16 capacitive sensing channels
supporting touchkey, proximity, linear touch
and rotary touch sensors
Development support
– Fast on-chip programming and non
intrusive debugging with SWIM
– Bootloader using USART
96-bit unique ID
Table 1. Device summary
Reference Part number
STM8L151xx
(without LCD)
STM8L151C6, STM8L151C4, STM8L151K6,
STM8L151K4, STM8L151G6, STM8L151G4
STM8L152xx
(with LCD)
STM8L152C6, STM8L152C4, STM8L152K6,
STM8L152K4
UFQFPN48
LQFP32
UFQFPN28
UFQFPN32
LQFP48
CSP
WLCSP28
www.st.com
Contents STM8L151xx, STM8L152xx
2/131 DocID15962 Rev 13
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.2 Ultra-low-power continuum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1 Low power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2 Central processing unit STM8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2.1 Advanced STM8 Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2.2 Interrupt controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3 Reset and supply management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.1 Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.2 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.3 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.4 Clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.5 Low power real-time clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.6 LCD (Liquid crystal display) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.7 Memories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.8 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.9 Analog-to-digital converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.10 Digital-to-analog converter (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.11 Ultra-low-power comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.12 System configuration controller and routing interface . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.13 Touchsensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.14 Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.14.1 TIM1 - 16-bit advanced control timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.14.2 16-bit general purpose timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.14.3 8-bit basic timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.15 Watchdog timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.15.1 Window watchdog timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.15.2 Independent watchdog timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
DocID15962 Rev 13 3/131
STM8L151xx, STM8L152xx Contents
4
3.16 Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.17 Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.17.1 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.17.2 I²C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.17.3 USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.18 Infrared (IR) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.19 Development support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.1 System configuration options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5 Memory and register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.1 Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2 Register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6 Interrupt vector mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7 Option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
8 Unique ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
9 Electrical parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
9.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
9.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
9.3.1 General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
9.3.2 Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 65
9.3.3 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
9.3.4 Clock and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
9.3.5 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
9.3.6 I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
9.3.7 I/O port pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Contents STM8L151xx, STM8L152xx
4/131 DocID15962 Rev 13
9.3.8 Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
9.3.9 LCD controller (STM8L152xx only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.3.10 Embedded reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.3.11 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
9.3.12 Comparator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
9.3.13 12-bit DAC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
9.3.14 12-bit ADC1 characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9.3.15 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
9.4 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
10 Package characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
10.1 ECOPACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
10.2 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
10.2.1 48-pin low profile quad flat 7x7mm package (LQFP48) . . . . . . . . . . . . 114
10.2.2 48-pin ultra thin fine pitch quad flat no-lead 7 x 7 mm, 0.5 mm pitch
package (UFQFPN48) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
10.2.3 32-pin low profile quad flat package (LQFP32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
10.2.4 32-lead ultra thin fine pitch quad flat no-lead 5x5 mm package
(UFQFPN32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
10.2.5 28-lead ultra thin fine pitch quad flat no-lead 4x4 mm package
(UFQFPN28) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
10.2.6 28-pin wafer level chip size package (WLCSP28) . . . . . . . . . . . . . . . . 124
11 Device ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
12 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
DocID15962 Rev 13 5/131
STM8L151xx, STM8L152xx List of tables
6
List of tables
Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Table 2. Medium density STM8L15x low power device features and peripheral counts . . . . . . . . . 11
Table 3. Timer feature comparison. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 4. Legend/abbreviation for table 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 5. Medium density STM8L15x pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 6. Flash and RAM boundary addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 7. Factory conversion registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 8. I/O port hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 9. General hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 10. CPU/SWIM/debug module/interrupt controller registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Table 11. Interrupt mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Table 12. Option byte addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 13. Option byte description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Table 14. Unique ID registers (96 bits) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Table 15. Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 16. Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Table 17. Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Table 18. General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 19. Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Table 20. Total current consumption in Run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Table 21. Total current consumption in Wait mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Table 22. Total current consumption and timing in Low power run mode at VDD = 1.65 V to 3.6 V . 72
Table 23. Total current consumption in Low power wait mode at VDD = 1.65 V to 3.6 V . . . . . . . . . 74
Table 24. Total current consumption and timing in Active-halt mode at VDD = 1.65 V to 3.6 V. . . . . 75
Table 25. Typical current consumption in Active-halt mode, RTC clocked by LSE external crystal. . 77
Table 26. Total current consumption and timing in Halt mode at VDD = 1.65 to 3.6 V . . . . . . . . . . . 77
Table 27. Peripheral current consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Table 28. Current consumption under external reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Table 29. HSE external clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Table 30. LSE external clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Table 31. HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Table 32. LSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Table 33. HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Table 34. LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Table 35. RAM and hardware registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 36. Flash program and data EEPROM memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 37. I/O current injection susceptibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Table 38. I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Table 39. Output driving current (high sink ports). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Table 40. Output driving current (true open drain ports). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Table 41. Output driving current (PA0 with high sink LED driver capability). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Table 42. NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Table 43. SPI1 characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Table 44. I2C characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Table 45. LCD characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Table 46. Reference voltage characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Table 47. TS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Table 48. Comparator 1 characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
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