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April 2009 Doc ID 15441 Rev 2 1/95

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STM8S103K3

STM8S103F3 STM8S103F2

Access line, 16 MHz STM8S 8-bit MCU, up to 8 Kbytes Flash,

data EEPROM,10-bit ADC, 3 timers, UART, SPI, I2C

Features

Core

■ 16 MHz advanced STM8 core with Harvard

architecture and 3-stage pipeline

■ Extended instruction set

Memories

■ Program memory: 8 Kbytes Flash; data

retention 20 years at 55 °C after 10 kcycles

■ Data memory: 640 bytes true data EEPROM;

endurance 300 kcycles

■ RAM: 1 Kbytes

Clock, reset and supply management

■ 2.95 to 5.5 V operating voltage

■ Flexible clock control, 4 master clock sources:

– Low power crystal resonator oscillator

– External clock input

– Internal, user-trimmable 16 MHz RC

– Internal low power 128 kHz RC

■ Clock security system with clock monitor

■ Power management:

– Low power modes (wait, active-halt, halt)

– Switch-off peripheral clocks individually

■ Permanently active, low consumption power- on and power-down reset

Interrupt management

■ Nested interrupt controller with 32 interrupts

■ Up to 27 external interrupts on 6 vectors

Timers

■ Advanced control timer: 16-bit, 4 CAPCOM

channels, 3 complementary outputs, dead-time

insertion and flexible synchronization

■ 16-bit general purpose timer, with 3 CAPCOM

channels (IC, OC or PWM)

■ 8-bit basic timer with 8-bit prescaler

■ Auto wake-up timer

■ 2 watchdog timers: Window watchdog and

independent watchdog

Communications interfaces

■ UART with clock output for synchronous

operation, Smartcard, IrDA, LIN master mode

■ SPI interface up to 8 Mbit/s

■ I

2C interface up to 400 Kbit/s

Analog to digital converter (ADC)

■ 10-bit, ±1 LSB ADC with up to 5 multiplexed

channels, scan mode and analog watchdog

I/Os

■ Up to 28 I/Os on a 32-pin package including 21

high sink outputs

■ Highly robust I/O design, immune against

current injection

■ Development support

– Embedded single wire interface module

(SWIM) for fast on-chip programming and

non intrusive debugging

LQFP32 7x7 VFQFN32 5x5

TSSOP20 WFQFN20 3 x 3

www.st.com

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Contents STM8S103x

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Contents

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4 Product overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.1 Central processing unit STM8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.2 Single wire interface module (SWIM) and debug module (DM) . . . . . . . . 13

4.3 Interrupt controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.4 Flash program and data EEPROM memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.5 Clock controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.6 Power management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.7 Watchdog timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.8 Auto wakeup counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.9 Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.10 TIM1 - 16-bit advanced control timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.11 TIM2 - 16-bit general purpose timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.12 TIM4 - 8-bit basic timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.13 Analog-to-digital converter (ADC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.14 Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.14.1 UART1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.14.2 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.14.3 I2C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5 Pinout and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.1 Alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6 Interrupt vector mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

7 Option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

8 Memory and register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

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STM8S103x Contents

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8.1 Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

8.2 Register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

9 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1 Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1.1 Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1.2 Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1.3 Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1.4 Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1.5 Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.2 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

9.3.1 VCAP external capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

9.3.2 Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

9.3.3 External clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

9.3.4 Internal clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

9.3.5 Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

9.3.6 I/O port pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

9.3.7 Reset pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

9.3.8 SPI serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.3.9 I2C interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

9.3.10 10-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

9.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

10 Package characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

10.1 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.1.1 LQFP package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.1.2 QFN package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

10.1.3 TSSOP package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

10.1.4 WFQFPN20 package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

10.2 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

10.2.1 Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

10.2.2 Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

11 Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

12 STM8 development tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92