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STM32F051手册

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    STM32F051手册

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    STM32F051x4 STM32F051x6 STM32F051x8 低容量和中等容量高级 ARM 核 32 位微控制器 32 到 64 K 字节 Flash, 定时器 , ADC, DAC 和多种通讯接口 数据摘要 功能 ■ 工作环境 - 电压范围 : 2.0 V to 3.6 V ■ ARM 32-bit Cortex®-M0 CPU (48 MHz max) ■ 存储 - 32 to 64 K 字节 Flash memory - 8 K 字节 of SRAM 带硬件校验 ■ CRC 计算单元 ■ 时钟管理 - 4 to 32 MHz 晶体振荡器 - 32 kHz RTC 用可的校准振荡器 - 内部 8 MHz RC 带 x6 锁相环倍频 - 内部 32 kHz RC 振荡器 ■ 日历型 RTC 集成闹钟可周期性自动从 Stop/ Standby 状态唤醒 ■ 复位和供电管理 - 上电 / 掉电复位 (POR/PDR) - 可编程电压检测器 (PVD) ■ 低功耗休眠 , 停止 , 和待机模式 ■ RTC 和备份区域 VBAT 单独供电 ■ 5 通道 DMA 控制器 ■ 1 × 12 位 , 1.0 微秒 ADC ( 多至 16 采样通道 ) - 转换范围 : 0 to 3.6V - 单独的 2.4 到 3.6 伏模拟供电 ■ 两个高速低功耗模拟比较器,可编程输入输 出 ■ 一个 12 位 D/A 转换器 ■ 多达 55 个高速 I/O 口 - 全部可映射为外部中断输入 - 多达 36 个 I/O 口支持 5 V 容忍 ■ 多达 18 电容感应通道支持接近 , 触摸按键 , 线性和旋转触摸传感器 ■ 96 位唯一 ID ■ 串行两线调试 (SWD) ■ 多达 11 个定时器 - 一个 16 位 7 通道高级控制定时器用于 6 通道 PWM 输出 , 带死区时间发生器和紧 急刹车功能 - 一个 32 位和一个 16 位定时器 , 每个多达 4 路输入捕获或输出比较通道 , 可用于红 外控制和解码 - 一个 16 位定时器 , 带 2 通道输入捕获 / 输 出比较及 1 个反极性输出通道 , 死区时间 发生器和紧急刹车功能 - 两个 16 位定时器 , 都带输入捕获 / 输出比 较及反极性输出通道 , 死区时间发生器 , 紧急刹车功能和 IR 控制调制门 - 一个 16 位定时器带一路输入捕获 / 输出 比较 - 独立的窗口看门狗定时器 - SysTick 定时器 : 24 位向下计数 - 一个 16 位基本定时器用于驱动 DAC ■ 通讯接口 - 多至两个 I2C 接口 ; 其中一个支持快速脉 冲模式 (1 Mbit/s) , 20 mA 灌电流 , SMBus/ PMBus 和从 STOP 状态唤醒 - 多至两个同步 / 异步串口支持主同步 SPI 和 modem 控制功能 ; 其中一个支持 ISO7816 接 口 , LIN, IrDA, 自 动 波 特 率 检 测和唤醒功能 - 多 至 两 个 SPI (18 Mbit/s) 外 设 支 持 4 到 16 位可编程字长 , 其中一个支持 I2S 接口 复用 - 消费电子控制 (HDMI CEC) 接口 , 帧头接 收唤醒功能 表 1. 型号摘要 系列 型号 STM32F051x4 STM32F051K4, STM32F051C4, STM32F051R4 STM32F051x6 STM32F051K6, STM32F051C6, STM32F051R6 STM32F051x8 STM32F051C8, STM32F051R8, STM32F051K8 February 2012 Doc ID 018746 Rev 2 1 www.st.com Contents 目录 STM32F051x 1 描述................................................................................. 6 2 器件总览.............................................................................8 3 功能概述............................................................................10 3.1 ARM® CortexTM-M0 内核结合嵌入式闪存和 SRAM................................. 10 3.2 存储器........................................................................ 10 3.3 循环冗余校验计算单元(CRC)..................................................10 3.4 直接存储器访问控制器(DMA).................................................. 11 3.5 向量嵌套中断控制器(NVIC)................................................... 11 3.6 扩展中断 / 事件控制器(EXTI)..................................................11 3.7 时钟和启动.................................................................... 12 3.8 引导模式...................................................................... 12 3.9 电源管理...................................................................... 12 3.9.1 供电方式............................................................... 12 3.9.2 电源监测............................................................... 12 3.9.3 稳压器................................................................. 13 3.10 低功耗模式.................................................................... 13 3.11 实时时钟(RTC)和后备寄存器.................................................. 14 3.12 定时器和看门狗................................................................ 15 3.12.1 高级控制定时器(TIM1)................................................. 15 3.12.2 通用定时器(TIM2. .3,TIM14 .. 17)....................................... 16 3.12.3 基本定时器 TIM6........................................................ 16 3.12.4 独立窗口看门狗 (IWWDG)................................................. 17 3.12.5 系统窗口看门狗(WWDG)............................................... 17 3.12.6 SysTick 定时器......................................................... 17 3.13 内部集成电路接口(I2C)....................................................... 17 3.14 通用同步 / 异步收发器(USART)............................................... 18 3.15 串行外设接口(SPI)/ 集成声音接口(I2S)....................................... 19 3.16 高清晰度多媒体接口(HDMI) - 消费电子控制(CEC).............................20 3.17 通用输入 / 输出端口(GPIO)...................................................20 3.18 触摸传感控制器 (TSC).......................................................... 20 2 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x Contents 3.19 模数转换器(ADC)........................................................... 21 3.19.1 温度传感器............................................................ 21 3.19.2 VBAT 的电池电压监测................................................... 21 3.20 数模转换器(DAC)........................................................... 22 3.21 快速低功耗比较器和参考电压................................................... 22 3.21.1 两线串行调试端口(SW-DP)............................................. 22 4 引线和引脚说明......................................................................23 5 内存映射............................................................................31 6 封装特性............................................................................34 6.1 封装机械数据.................................................................. 34 7 订货信息结构........................................................................38 8 修订历史............................................................................39 Doc ID 018746 Rev 2 3 List of tables 表目录 STM32F051x 表 1. 型号摘要.............................................................................1 表 2. STM32F051xx 系列器件的功能和外设数量..............................................7 表 3. 时器功能比较........................................................................15 表 4. I2C 模拟和数字滤波器的比较..........................................................17 表 5. STM32F051xx 的 I2C 具体功能........................................................18 表 6. STM32F051xx 的 USART 具体功能....................................................19 表 7. STM32F051x SPI/I2S 具体功能.......................................................19 表 8. STM32F05xx 器件中可作电容传感的 GPIO.............................................20 表 9. STM32F051xx 设备上可用的电容式感应通道配备.......................................21 表 10. 引出线表中使用的缩写...............................................................25 表 11. 引脚定义...........................................................................25 表 12. A 口通过 GPIOA_AFR 寄存器选择备用功能............................................29 表 13. B 口通过 GPIOB_AFR 寄存器选择备用功能...........................................30 表 14. STM32F051x 外设寄存器边界地址....................................................32 表 15. LQFP64 - 10×10 毫米 64 引脚薄型四方扁平封装机械数据............................35 表 16. LQFP48 - 7 x 7mm 的 48 引脚薄型四方扁平封装机械数据..............................36 表 17. UFQFPN32 - 32 引脚超薄细间距方形扁平无引线封装(5×5),封装机械数据..........37 表 18. 文档的修订历史.....................................................................39 4 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x 图目录 List of flgures 图 1. 模块图...............................................................................8 图 2. 时钟树...............................................................................9 图 3. LQFP64 64 脚封装脚位...............................................................23 图 4. LQFP48 48 脚封装脚位...............................................................24 图 5. UFQFPN32 32 引脚封装脚位..........................................................24 图 6. STM32F051x 内存映射...............................................................31 图 7. LQFP64 - 10×10 毫米 64 引脚薄型四方扁平封装机械数据..............................35 图 8. 推荐的封装图(1)..................................................................... 35 图 9. LQFP48 - 7 x 7mm 的 48 引脚薄型四方扁平封装外形 .................................36 图 10. 推荐的封装图(1).................................................................... 36 图 11. UFQFPN32 - 32 引脚超薄细间距方形扁平无引线封装(5x5)外形.....................37 图 12. UFQFPN32 推荐的封装图(1)........................................................ 37 Doc ID 018746 Rev 2 5 DCeosncterinpttsion SSTTMM3322FF005511Xx 1 描述 STM32F051xx 系列采用高性能的 ARM Cortex ™ -M0 的 32 位 RISC 内核,工作于 48 兆赫兹 频率,高速的嵌入式闪存(FLASH 最大 64K 字节,SRAM 最大 8K 字节),并广泛集成增强 型外设和 I/O 口。 所有器件提供标准的通信接口(最多两个 I2Cs,两个 SPI,一个 I2S,1 个 HDMI CEC,两个 USART),一个 12 位 ADC,一个 12 位 DAC,最多五个通用 16 位定时器, 一个 32 位定时器和一个高级控制 PWM 定时器。 STM32F051xx 家族,工作在 -40 至 +85℃和 -40 至 +105℃温度范围,2.0 至 3.6 V 电源电压。 一套全面的为低功耗应用设计准备的省电模式。 STM32F051xx 系列包括三种不同的封装,从 32 引脚到 64 引脚不等的。 根据选择的器件, 包含不同的外设。 下面的内容包含了这个产品系列所提供的全部外设的描述。 这些特点使得 STM32F051xx 微控制器系列适用于广泛的应用,如应用控制和用户界面,手持 设备,A/V 接收机和数字电视,PC 外设,游戏和 GPS 平台,工业应用,可编程控制器,逆变器, 打印机,扫描仪,报警系统,视频对讲,HVACs。 6 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051xX DeCsocnriptetinotns 表 2. STM32F051xx 系列器件的功能和外设数量 外围设备 STM32F051Kx STM32F051Cx Flash (Kbytes) SRAM (Kbytes) 16 32 64 16 32 64 4 8 4 8 STM32F051Rx 16 32 64 4 8 高级控制 定时器 通用 通讯接口 基本 SPI (I2S)(1) I2C USART CEC 12 位同步 ADC (通道数) GPIOs 1(1) (2) 1(3) 1(4) 2(1) 2 2 1 (16-bit) 5 (16-bit) 1 (32-bit) 1 (16-bit) 1(1) (2) 2(1) 1(3) 2 1(4) 2 1 1 (10 ext. + 3 int.) 27 39 1(1) (2) 1(3) 1(4) 2(1) 2 2 1 (16 ext. + 3 int.) 55 电容传感通道 14 17 18 12 位 DAC 1 (通道数) (1) 模拟比较器 2 最大 CPU 频率 48 MHz 工作电压 2.0 to 3.6 V 工作温度 工作环境温度: -40 ℃ to 85 ℃ / -40 ℃ to 105 ℃ 结温: -40 ℃ to 125 ℃ 封装 UFQFPN32 LQFP48 LQFP64 1. SPI1 的接口,可以用在 SPI 模式下,也可以用在 I2S 音频模式下。 2. SPI2 没有 3. I2C2 没有 4. USART2 没有 Doc ID 018746 Rev 2 7 Device overview 2 器件总览 图 1. 模块图 STM32F051x 8 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x 图 2. 时钟树 Device overview Doc ID 018746 Rev 2 9 Functional overview STM32F051x 3 功能概述 3.1 ARM® CortexTM-M0 内核结合嵌入式闪存和 SRAM ARM 的 Cortex ™ -M0 处理器是 ARM 处理器中针对嵌入式系统的最新一代产品。 它提供了一 种低成本的平台旨在满足少引脚数和低功耗单片机的需求,同时提供出色的计算性能和先进 的系统响应中断。 ARM 的 Cortex ™ -M0 的 32 位 RISC 处理器,提供卓越的代码效率,提供 ARM 内核的高性 能预期,区别于同等的内存大小的 8 位和 16 位器件。 STM32F051xx 家族采用嵌入式的 ARM 内核,因此与所有的 ARM 工具和软件兼容。 图 1 显示了器件的家族的框图 3.2 存储器 该器件具有以下特点: ● 多达 8K 字节的嵌入式 SRAM,可用 CPU 的速度进行无等待位的读写访问。并包含针对 高可靠性应用需要的嵌入式校验检查功能。 ● 非易失性内存被分为两个区域: - 16 至 64 字节的程序和数据嵌入式闪存 - 选项字节 选项字节用于对内存(4 KB 的粒度)进行写保护设置和 / 或对整个内存进行读出保护设置, 以及下列选项: - 0 级:没有读出保护 - 1 级:FLASH 读保护,不允许在调试功能连接的时候或从 RAM 启动的时候对 FLASH 的读写操作。 - 2 级:芯片读保护,完全禁止调试功能(Cortex-M0 的串行线)和从 RAM 启动 3.3 循环冗余校验计算单元(CRC) CRC 计算单元可以用来按照既定的多项式算法,依据输入数据快速算出循环冗余校验的结果 码。 在很多应用中,通常使用循环冗余校验的技术来检查数据传输或存储的完整性。 在 EN/IEC 60335-1 功能安全标准范围内,这提供了校验 Flash 存储可靠性的技术手段。 CRC 计算单元 可随时计算软件签名,使得可以在通讯和存储的时候就地完成签名比较。 10 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x Functional overview 3.4 直接存储器访问控制器(DMA) 5 通道通用 DMA 可以管理存储器到存储器,外设到存储器和存储器到外设的直接访问。 DMA 支持环形缓冲区的管理,在控制器达到缓冲区的末尾时不再需要用户代码的干预。 每个通道连接到专用硬件 DMA 请求,支持软件对每个通道的触发。 由软件完成 DMA 的配置, 源和目标之间传输的数据量都是独立的。 DMA 可以用于主要的外设: SPI,I2S,I2C,USART,所有 TIMx 的定时器(除了 TIM14),DAC 和 ADC。 3.5 向量嵌套中断控制器(NVIC) STM32F051xx 家族嵌入了向量嵌套的中断控制器,能处理多达 32 个可屏蔽中断通道(不包 括 16 线中断的 Cortex ™ -M0)和 16 个优先级。 ● 紧密耦合的 NVIC 能够低潜伏期的中断处理 ● 中断向量入口地址直接传递到内核 ● 紧密结合的 NVIC 内核接口 ● 允许中断的早期处理 ● 对晚到的较高优先级的中断的处理 ● 支持尾链 ● 自动保存处理器状态 ● 中断退出时进入中断不会产生指令开销 这个硬件模块以最小的中断延迟提供灵活的中断管理功能。 3.6 扩展中断 / 事件控制器(EXTI) 外部中断 / 事件控制器包含 24 条沿检测线,用于产生中断 / 事件请求和唤醒系统。 每一路可 以独立配置选择触发事件(上升沿,下降沿,两者),可独立屏蔽。 挂起寄存器维持中断请 求的状态。 EXTI 可以在外部线路上检测到比内部时钟周期短的窄脉冲。 可以连接到 16 个外 部中断线路多达 55 个 GPIO。 Doc ID 018746 Rev 2 11 Functional overview STM32F051x 3.7 时钟和启动 系统时钟的选择在启动时执行,在复位后,内部 8MHz 的 RC 振荡器被选为默认的 CPU 时钟。 可以选择 4-32 MHz 的外部时钟,如果它出故障会被监测到。 如果检测到故障时,系统会自 动切换回内部 RC 振荡器。 如果允许的话,就会产生一个软件中断。 同样,必要时对 PLL 时 钟也有完整的中断管理(例如一个间接使用外部晶振,谐振器或振荡器故障)。 允许应用程序通过几个分频器来配置 AHB 和 APB 的频率。 区域。 AHB 和 APB 的最高频率为 48 MHz。 3.8 引导模式 在启动时,启动引脚和引导选择选项位用来选择三个引导选项之一: ● 从用户闪存引导 ● 从系统内存启动 ● 从内置 SRAM 启动 引导装载程序位于系统内存中。 可以通过 USART1 用它来对闪存重新编程。 3.9 3.9.1 电源管理 供电方式 ● VDD = 2.0 至 3.6 V: 为 I / O 和内部稳压器供电的外部电源。 由外部通过 VDD 引脚提供。 ● VDDA = 2.0 至 3.6 V: 外部模拟电源为 ADC,复位模块,RC 振荡器和 PLL 供电(使用 ADC 和 DAC 时 VDDA 最低电压为 2.4 V)。 VDDA 电压必须总是大于或等于 VDD 电压, 而且必须先上电。 ● VBAT 为 1.6 至 3.6 V: 当 VDD 掉电的时候为 RTC、外部 32kHz 振荡器和后备寄存器(通 过电源开关)供电。 如何连接电源引脚的详细信息,请参阅图 9: 供电方式。 3.9.2 电源监测 该器件集成了上电复位(POR)和掉电复位(PDR)电路。 他们总处于工作状态,确保器件 在 2V 以上时正常运作,在阀值以下器件会保持在复位状态,而不需要外部复位电路来监测电 源电压是否低于指定的阈值。 ● 在 POR 只 监 视 VDD 供 电 电 压。 在 启 动 阶 段, 它 需 要 VDDA 先 上 电, 并 高 于 或 等 于 VDD。 ● 在 PDR 监视 VDD 和 VDDA 供电电压,但 VDDA 电源监测可以被禁用(通过编程专用选 项位),以降低功耗,前提是由应用设计来确保 VDDA 一定高于或等于 VDD。 12 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x Functional overview 该器件具有一个可编程电压监测器(PVD),监视 VDD 电源并与 VPVD 阀值比较。 当 VDD 低于阀值 VPVD 和 / 或 当 VDD 是高于阀值 VPVD 时,可产生一个中断。 中断服务程序就可 以生成一个警告消息 和 / 或 置 MCU 于安全状态。 PVD 由软件使能。 3.9.3 稳压器 稳压器有三种工作模式: 主要(MR),低功耗模式(LPR)和断电。 ● MR 是在正常运行模式(运行) ● LPR 可以被用来在停止模式下减少电力需求 ● 掉电用于在待机模式: 稳压器的输出是高阻状态: 内核电路断电,使得电流消耗为零(同 时寄存器和 SRAM 的内容也将丢失) 该稳压器在复位后始终启用。 它在待机模式下被禁用,提供高阻输出。 3.10 低功耗模式 STM32F051xx 家族支持三种低功耗模式以便在功耗低,启动时间短,可用的唤醒源之间实现 最佳的折衷: ● Sleep 模式 在 Sleep 模式下,只有 CPU 停止。所有外设继续工作,可以在 CPU 中断 / 事件发生时唤醒。 ● Stop 模式 停止模式实现了非常低的功耗,同时保持 SRAM 和寄存器的内容。 在 1.8 V 的区域所有 的时钟都停止,PLL,HSI 的 RC 和 HSE 晶体振荡器被禁用。 稳压器也可以置于正常或 低功率模式。 器件可以用任意的 EXTI 线从 Stop 模式唤醒。EXTI 线源可以是 16 个外部线,PVD 的输出, RTC 报警,COMPX,I2C1 的,USART1 的或 CEC 之一。 I2C1,USART1 和 CEC 可以配置为能够打开 HSI RC 振荡器,用于处理传入的数据。 如 果要这样用,就不能够将稳压器置于低功耗模式,只能保持在正常模式。 ● 待机模式 在待机模式下可实现最低的功耗。 内部稳压器被关闭,所以整个 1.8 伏区域断电。 PLL, HSI RC 和 HSE 晶体振荡器也被关闭。进入待机模式后,SRAM 和寄存器的内容都将丢失, 但备份域的寄存器和备用电路除外。 当发生外部复位(NRST 引脚),IWDG 复位,WKUP 引脚上的上升沿,或 RTC 报警时, 器件退出待机模式。 注: RTC,IWDG 和对应的时钟源在进入停机或待机模式时不会停止。 Doc ID 018746 Rev 2 13 Functional overview STM32F051x 3.11 实时时钟(RTC)和后备寄存器 RTC 和 5 个备份寄存器在 VDD 掉电时通过自动开关由 VBAT 引脚供电。 备份寄存器是 5 个 32 位寄存器,在 VDD 掉电时用于存储 20 个字节的用户应用数据。 他们在电源复位或器件从 待机模式唤醒时不会丢失。 RTC 的定时 / 计数器是一个独立的 BCD 定时 / 计数器。 其主要特点如下: ● 子秒,秒,分钟,小时(12 或 24 格式),星期,日,月,年,在 BCD(二进制编码的十进制) 格式的日历。 ● 每个月自动校正为 28,29(闰年),30 日和 31 日。 ● 可编程闹钟可以从停机和待机模式唤醒。 ● 从 1 到 32767 RTC 时钟脉冲的动态校正。 这可以用来与主时钟同步。 ● 分辨率为 1 ppm 的数字校准电路,石英晶体误差补偿。 ● 2 个防篡改检测引脚带可编程滤波器。 MCU 可以被篡改事件检测从停机和待机模式唤醒。 ● 时间戳功能,可用于保存日历内容。 此功能可以通过事件时间戳引脚,或通过篡改事件 触发。 MCU 可以被时间戳事件从停机和待机模式唤醒。 RTC 时钟源可以是: ● 一个 32.768 kHz 的外部晶振 ● 一个谐振器或振荡器 ● 内部低功耗 RC 振荡器(典型频率为 40 kHz) ● 高速的外部时钟除以 32。 14 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x Functional overview 3.12 定时器和看门狗 STM32F051xx 系列器件包括多达 6 个通用定时器,基本定时器和一个先进的控制定时器。 表 3 比较先进的控制,通用和基本定时器的功能。 表 3. 时器功能比较 定时器 计数器的 定时器 类型 分辨率 先进的 控制 TIM1 16 位 TIM2 32 位 TIM3 16 位 通用 TIM14 16 位 TIM15 TIM16, TIM17 基本的 TIM6 16 位 16 位 16 位 计数器类型 预分频因子 DMA 请求产生 捕获 / 比较通道 上,下,上 / 下 1 和 65536 之 的任何整数 间 是 4 上,下,上 / 下 1 和 65536 之 的任何整数 间 是 4 上,下,上 / 下 1 和 65536 之 的任何整数 间 是 4 上 1 和 65536 之 间 否 的任何整数 1 上 1 和 65536 之 间 的任何整数 是 2 上 1 和 65536 之 间 的任何整数 是 1 上 1 和 65536 之 间 是 的任何整数 0 互补输出 是 否 否 否 是 是 否 3.12.1 高级控制定时器(TIM1) 高级控制定时器(TIM1)可以被看作是 6 通道三相 PWM 发生器。 它具有互补的 PWM 输出, 可编程死区时间插入。 它也可以被看作是一个完整的通用定时器。 4 个独立的通道,可用于: ● 输入捕捉 ● 输出比较 ● PWM 生成(边缘或中心对齐模式) ● 单脉冲模式输出 如果作为一个标准的 16 位定时器配置,和 TIMx 定时器具有相同的功能。 如果配置为 16 位 PWM 发生器,它具有全调制能力(0-100%)。 在调试模式下,计数器可以被冻结。 很多功能与那些有相同的架构的标准计时器相同。 先进的控制定时器还可以通过定时器链接 功能和其他定时器协同工作。 Doc ID 018746 Rev 2 15 Functional overview STM32F051x 3.12.2 通用定时器(TIM2. .3,TIM14 .. 17) 在 STM32F051xx 设备中有六个同步的通用定时器(差异见表 3)。 每个通用定时器可以用 来产生 PWM 输出,或作为简单的时基。 TIM2,TIM3 STM32F051xx 器件具有两个同步的 4 通道通用定时器。 TIM2 基于一个 32 位的自动加载的递 加 / 递减计数器和一个 16 位的预分频器。 TIM3 基于一个 16 位的自动加载的递加 / 递减计数 器和一个 16 位的预分频器。 他们设有 4 个独立的输入捕捉 / 输出比较,PWM 和单脉冲模式 输出的通道。 可提供最多 12 个输入捕捉 / 输出比较 / PWM 通道上的最大化的组合。 TIM2 及 TIM3 通用定时器可以与 TIM1 的高级控制定时器通过定时器链接功能,同步或事件 链接在一起,协同工作。 TIM2 及 TIM3 都有独立的 DMA 请求产生。 这些定时器能够处理正交(增量)的编码器信号和数字输出从 1 到 3 个霍尔效应传感器。 在调试模式下,计数器可以被冻结。 TIM14 基于一个 16 位的自动加载的递加计数器和一个 16 位的预分频器。 TIM14 设有一个单一通道输入捕捉 / 输出比较,PWM 或单脉冲模式输出。 在调试模式下,计数器可以被冻结。 TIM15,TIM16 和 TIM17 基于一个 16 位的自动加载的递加计数器和一个 16 位的预分频器。TIM15 有两个独立的通道,, 而 TIM16 和 TIM17 只有单通道输入捕捉 / 输出比较,PWM 和单脉冲模式输出。 TIM15, TIM16 和 TIM17 可以一起工作,其中 TIM15 还可以与 TIM1 的高级控制定时器通过定 时器链接功能,同步或事件链接在一起。 TIM15 也可以与 TIM16 和 TIM17 同步。 TIM15,TIM16,TIM17 有互补输出死区时间生成和独立的 DMA 请求产生。 在调试模式下,计数器可以被冻结。 3.12.3 基本定时器 TIM6 此定时器主要用于产生 DAC 触发。 它也可以被用来作为一种通用的 16 位时基。 16 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x Functional overview 3.12.4 独立窗口看门狗 (IWWDG) 独立的窗口看门狗基于一个 8 位预分频器和 12 位的递减计数器和用户定义的刷新窗口。 它 由一个独立的 40kHz 的内部 RC 时钟驱动,因为它独立于主时钟运作,所以它可以在停机和 待机模式保持运行。 它可以用来作为一个看门狗在出现问题时重置设备,或作为自由运行定 时器为应用程序提供超时管理。 它可通过选项字节由硬件配置或软件配置。 在调试模式下, 计数器可以被冻结。 3.12.5 系统窗口看门狗(WWDG) 系统窗口看门狗基于一个 7 位的递减计数器,可以设置成自由运行。 它可以用来作为看门狗 在出现问题时重置设备。 它的时钟取自 APB 时钟(PCLK)。 它有一个预警中断功能,计数 器在调试模式下可以被冻结。 3.12.6 SysTick 定时器 这个定时器是实时操作系统专用的,但也可以作为一个标准的递减计数器使用。 它的特点: ● 24 位递减计数器 ● 自装填能力 ● 计数器达到 0 时,有可屏蔽的系统中断的产生。 ● 可编程时钟源(HCLK 或者的 HCLK / 8) 3.13 内部集成电路接口(I2C) 多至两个 I2C 接口(I2C1 和 I2C2)可以在多主或从模式运作。 既可以支持标准模式(高达 100 千比特 / 秒)也可以支持快速模式(高达 400 千比特 / 秒),I2C1 更支持超快速模式 Plus(高 达 1 兆位 / 秒),20 mA 输出驱动能力。 都支持 7 位和 10 位寻址模式,多个 7 位从地址(2 地址,其中一个功能可屏蔽)。 他们还包 括可编程的模拟和数字噪声滤波器。 表 4. I2C 模拟和数字滤波器的比较 模拟滤波器 数字滤波器 抑制尖峰脉冲宽度 ≥ 50 纳秒 可编程长度从 1 到 15 个 I2C 外设时钟 好处 可在停止模式使用 1. 额外的过滤能力超过标准的要求。2. 稳定长度 缺点 受温度,电压和工艺的变化影响 从停止模式唤醒时会自动禁用 Doc ID 018746 Rev 2 17 Functional overview STM32F051x 此外,I2C1 的提供 SMBus 2.0 及 1.1 的 PMBus 硬件支持: ARP 功能,主机通知协议,硬件 CRC(PEC)的生成 / 校验,超时核查和警报协议管理。I2C1 还拥有独立于 CPU 时钟的时钟域, 允许 I2C1 根据从地址匹配事件将 MCU 从停止模式唤醒。 I2C 接口可接受 DMA 控制器的服务。 I2C1 和 I2C2 之间的差异,请参考表 5。 表 5. STM32F051xx 的 I2C 具体功能 I2C 的功能(1) 7 位寻址模式 10 位寻址模式 标准模式(高达 100 千比特 / 秒) 快速模式(高达 400 千比特 / 秒) 快速模式 Plus 20mA 输出驱动器的 I / O(高达 1 兆位 / 秒) 独立的时钟 SMBus 从 STOP 唤醒 1. X= 支持 I2C1 X X X X X X X X I2C2 X X X X 3.14 通用同步 / 异步收发器(USART) 器件内置多达两个通用同步 / 异步收发器 (USART1 和 USART2),通信速度可达 6 Mbit / s。 他们提供硬件管理的 CTS,RTS 信号和 RS485 的 DE 信号,多处理器通信模式,主同步通信 和单线半双工通信模式。 USART1 的还支持智能卡通信(ISO 7816),IrDA SIR ENDEC, LIN 主 / 从功能,自动波特率功能,并具有独立于 CPU 时钟的时钟域,允许 USART1 将 MCU 从停止模式唤醒。 USART 接口可接受 DMA 控制器的服务。 (SPI). USART11 和 USART22 之间的差异,请参考表 6。 18 Doc ID 018746 Rev 2 Functional overview STM32F051x 3.16 高清晰度多媒体接口(HDMI) - 消费电子控制(CEC) 设备嵌入了 HDMI-CEC 控制器,提供了硬件支持消费电子控制(CEC)的协议(补充 1 至 HDMI 标准)。 该协议提供了在同一地点的全部音像产品间的高级控制功能。 它被指定在低速运行,以得到最小的处理量和 内存开销。 它还拥有独立于 CPU 时钟的时钟域,允许 HDMI_CEC 控制器根据接收事件将 MCU 从停止模式 唤醒。 3.17 通用输入 / 输出端口(GPIO) 每个 GPIO 引脚都可以通过软件配置为输出(推挽或漏极开路),输入(带或不带上拉或下拉)或复用的外 设功能。 多数 GPIO 引脚同时具有有数字或模拟的功能。 如有必要,I / O 的配置需要一个特定操作序列来解锁,以避免对 I / O 寄存器的意外的写入。 3.18 触摸传感控制器 (TSC) 该器件具有一个嵌入的独立的硬件控制器(TSC)用来实现 I / O 上的触摸控制传感。 TSC 可以控制多达 18 个触摸感应电极。 触摸感应 I/O 分为 6 个采集组,每组最多 4 个 I/O 口。 表 8. STM32F05xx 器件中可作电容传感的 GPIO 组 电容传感信号名称 引脚名 组 电容传感信号名称 TSC_G1_IO1 PA0 TSC_G4_IO1 TSC_G1_IO2 PA1 TSC_G4_IO2 1 4 TSC_G1_IO3 PA2 TSC_G4_IO3 TSC_G1_IO4 PA3 TSC_G4_IO4 TSC_G2_IO1 PA4 TSC_G5_IO1 TSC_G2_IO2 PA5 TSC_G5_IO2 2 5 TSC_G2_IO3 PA6 TSC_G5_IO3 TSC_G2_IO4 PA7 TSC_G5_IO4 TSC_G3_IO1 PB0 TSC_G6_IO1 TSC_G3_IO2 PB1 TSC_G6_IO2 3 6 TSC_G3_IO3 PB2 TSC_G6_IO3 TSC_G3_IO4 PC5 TSC_G6_IO4 引脚名 PA9 PA10 PA11 PA12 PB3 PB4 PB6 PB7 PB11 PB12 PB13 PB14 20 Doc ID 018746 Rev 2 STM32F051x 表 9. STM32F051xx 设备上可用的电容式感应通道配备 模拟 I/O 口组 G1 G2 G3 G4 G5 G6 STM32F051Rx 3 3 3 3 3 3 电容式感应通道的数量 STM32F051Cx 3 3 2 3 3 3 电容感应通道的数量 18 17 Functional overview STM32F051Kx 3 3 2 3 3 0 14 3.19 模数转换器(ADC) 12 位模拟数字转换器有多达 16 个外部和 3 个内部(温度传感器,电压基准,VBAT 电压测量) 通道,可执行单次或扫描模式的转换。 在扫描模式下,自动转换会按照选定的一组模拟输入 来执行。 ADC 接口可接受 DMA 控制器的服务。 模拟看门狗功能允许非常精确的监测一个、几个或全部的选择通道的转换电压。 转换结果超 出设定的阈值电压时,会产生一个中断。 3.19.1 温度传感器 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

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