STMCU 低功耗产品系列详解

1、STM8L 超低功耗 八位微控制器2009 STM32 全国研讨会北京、深圳、上海、台北、青岛、重庆、南京、哈尔滨、武汉、福州、西安2超低功耗微控制器平台的关键词低功耗的承诺从STM8L到STM32L完整的低功耗微控制器平台采用最新、超低漏电流的工艺极大的改善包括动态和静态的功耗高效率的承诺由于采用最新的架构，性能/功耗比达到新高运行模式功耗低至：150 A/MHz在低功耗模式下，仅需 350nA，SRAM和寄存器数据还可以保留优化的产品分布采用通用单片机从8位到32位全覆盖的策略针对特殊的应用，提供片上集成的安全特性最佳的性价比38位到32位超低功耗产品规划性能 (MIPS)集成度 (特性)

2、STM8LSTM32LSTM8L15x配置丰富的中级 STM8L / 4K 64K1.65 V to 3.6 V, 16 MHz内置LCD控制器, EEPROM, 实时时钟, 高级模拟外设STM8L101入门级的 STM8L / 4K-8K1.65 V to 3. 6V, 16 MHz内置RC振荡器 ,比较器,小引脚封装STM32L15x超低功耗的32位微控制器，/ 32K-512K Flash1.65 V to 3.6 V, 32 MHz内置LCD控制器, EEPROM, 实时时钟, 高级模拟外设， USB.STM 采用130nm 超低漏电流工艺极大的改善包括动态和静态的功耗采用通用单片机从

3、8位到32位全覆盖的策略4STM8L/32L 目标市场医疗仪器血糖仪胰岛素泵 糖尿病检测仪血压计胆固醇监控仪病人监护心脏监控仪表计电能表气表水表计量称热量表通信无绳电话通信无绳电话报警系统主控单元有线传感器无线传感器智能门锁便携设备移动电话附件3D 鼠标和遥控器游戏设备GPS 手表运动设备玩具电能及能量设备新能源 (混合/太阳能/风能)STM8L 8位超低功耗微控制器2009 STM32 全国研讨会6STM8L 特性采用高性能 STM8 8位内核：在16Mhz运行频率下，高达16MIPS26 个引脚和软件兼容的型号，3个产品线内置4KB 到32KB Flash，多达2KB SRAM在运行模式下

4、，功耗低至150 A/MHz提供四种低功耗模式，在SRAM 数据保留的低功耗模式下，功耗仅为 350 nA配置丰富的数字和模拟外设提供免费的触摸感应程序库STM8L 产品线7Flash Size(bytes)16 K32 K4 K8 KSTM8L101x3STM8L101x2STM8L151x4STM8L151x6STM8L151x3STM8L151x2STM8L152x4采用最新的超低漏电流工艺STM8L101供电电源：1.65V-3.6VSTM8L15x 供电电源：1.8V-3.6V (1.65V 电源下降时，工作电压可低至1.65V)超低功耗模式,活跃暂停模式下：0.9A, 暂停模式下:

5、 400nA运行模式下，改善了为控制器的整体功耗效率STM8L10116 MHZ比较器20 to 32 引脚STM8L15116 MHZ12位AD , 比较器, DAC20 to 80引脚STM8L15216 MHZ12位AD ,比较器, DAC, 液晶控制器32 to 80引脚量产 /样片阶段STM8L152x6开发中将来STM8L151x8STM8L152x864 K8STM8L1xx 产品线STM8L152所有都包含：USART, SPI, I2C看门狗（STM8L15x 具有双看门狗)多通道16-bit 定时器内置 16 MHz 和 38 kHz RC 振荡器复位电路（上电复位，掉电复

6、位）Up to 8 KB FlashSTM8L101Up to 1.5 KB SRAM2路 比较器Up to 32 KB FlashUp to 2 KB SRAM Main osc.input1-16 MHzData EPROM RTC with 32 kHz osc.DMALCD4x2812-bit ADC1 s Temp sensor12-bitDAC Reset+BORPVDSTM8L151Up to 32 KB FlashUp to 2 KB SRAM Main osc.input1-16 MHzData EPROM RTC with 32 kHz osc.DMA12-bit ADC1

7、 s Temp sensor12-bitDAC Reset+BORPVD16 MHz STM8 CPUSTM8 core 16 MHzSTM8 core 16 MHzSTM8 core 16 MHz9STM8L 产品系列 闪存4 K8 K28 pins QFN(4x4)STM8L101K31.5 KB RAM20 pins TSSOP/QFN(3x3)32 pins LQFP(7x7)/QFN(5x5)STM8L101F21.5 KB RAMSTM8L151K42 KB RAMSTM8L151G42 KB RAM 16K48 pins LQFP(7x7)/QFN(7x7)STM8L152K42

8、 KB RAMSTM8L152C42 KB RAMSTM8L151C42 KB RAMSTM8L101F31.5 KB RAMSTM8L101G21.5 KB RAMSTM8L101G31.5 KB RAM 32KSTM8L151K62 KB RAMSTM8L151G62 KB RAMSTM8L152K62 KB RAMSTM8L152C62 KB RAMSTM8L151C62 KB RAMSTM8L151F21 KB RAMSTM8L151G21 KB RAMSTM8L151F31 KB RAMSTM8L151G31 KB RAMSTM8L151K31 KB RAM开发中将来量产/样片封装S

9、TM8L151C84 KB RAMSTM8L152C84 KB RAMSTM8L152R84 KB RAMSTM8L151R84 KB RAM 64KSTM8L151 没有LCD控制器STM8L152 带有 LCD控制器64 pins LQFP(10 x10)STM8L152M84 KB RAMSTM8L151M84 KB RAM80 pins LQFP(14x14)10STM8L101 8K 结构框图SPI USART IC2x16 bit Timer2 Channels1x8-bit TimerInd. Wd with 38KHz int. 自动唤醒单元Address & Data Bus

10、1.5KB SRAM8KBFlash Memory2 x 比较器Reset systemPOR/PDRVoltage Reg.Address & Data BusNested IT CtrlUp to 29 ext.ITSTM8Core 16 MHzInt. RC 16 MHzInt. RC 38 KHzClock ControllerDebug ModuleSWIMUp to 30 I/Os内核STM8，16MHz主频-40 to 125C1.65V to 3.6V 电源范围存储器多达8KB 闪存1.5KB SRAM主要特性2个超低功耗模式内置+/- 1% RC 振荡器低功耗模式：暂停模式下

11、：0.35A 活跃暂停模式下：0.8A (带有自动唤醒单元) 安全复位系统 (上电复位，掉电复位)多数端口可驱动大电流 (20mA) 封装28 pins QFN20 pins QFN/TSSOP32 pins LQFP/QFN11STM8L152 32K 结构框图SPI USART IC2x16 bit Timer2 Channels1x8-bit Timer2x Watchdog(IWDG & WWDG)RTC/AWUAddress & Data BusThermal Sens.2KB SRAM1KBE2prom32KBFlash Memory12 bit ADC25 channelsRes

12、et systemInt Volt. Refer.POR/PDRVoltage Reg.BORAddress & Data BusNested IT Ctrl32 IT vectorsUp to 40 ext.ITSTM8Core 16 MHzInt. RC 16 MHzXtal 1-16 MHzInt. RC 38 KHzClock ControllerDebug ModuleSWIMUp to 41 I/OsPVDXtal 32,768 KHzDMA12 bit DAC2xComparatorsBoot ROMLCD driverUp to 4 x 281x16 bit TimerAdv

13、Control3 Channels内核STM8，16MHz主频-40 to 125C电源范围1.8V3.6V(电源下降至1.65V仍可以工作)存储器多达32K Flash, 2K SRAM, 1K 数据 EEPROM主要特性4个超低功耗模式内置+/- 1% RC 振荡器低功耗模式暂停模式:0.4A活跃暂停模式:1A (实时时钟工作) 安全复位系统 (POR/PDR, BOR, PVD)所有的I/O口可以做大电流吸入/输出 (20mA) 封装28 pins QFN32 pins LQFP/QFN48 pins LQFP/QFN12STM8L101 8K 低功耗数据典型值25CVdd 范围内活跃暂

14、停模式： 所有时钟关闭，自动唤醒模式打开 暂停模式: 所有时钟关闭，自动唤醒模式关闭POR/PDR 打开 RAM 区数据被保留从主动暂停模式启动时间： 4s0.8A0.35A暂停模式活跃暂停模式（自动唤醒单元打开动态运行模式在Flash中运行150A/MHz动态运行模式在RAM中运行75A/MHz暂停模式主要特性：13STM8L15x 32K 低功耗数据典型值25CVdd 范围内POR/PDR ON RAM 区数据被保留BOR Option at 2A从主动暂停模式启动时间： 4s1.0A活跃暂停模式实时时钟打开*0.4A暂停模式5.4A低功耗运行模式 32KHz低功耗等待模式 32KHz 3

15、.3A 低功耗等待模式: 低速内部RC振荡器/低速外部晶振打开, 外设可以被激活活跃暂停模式： 所有时钟关闭，自动唤醒模式打开 暂停模式: 所有时钟关闭，自动唤醒模式关闭 *这是可能实现的: 实时时钟基于内部低速RC振荡器, 实现定时唤醒，动态运行模式在Flash中运行192A/MHz动态运行模式在RAM中运行90A/MHz低功耗模式下：14活跃暂停模式和暂停模式，这是继承原先产品线的低功耗模式2个新的低功耗模式: 低功耗运行模式： CPU 依然运行代码在RAM中执行，基于低速振荡器低速外部振荡器/低速内部振荡器支持CPU工作，调压器处于低功耗模式低功耗等待模式: CPU停止实时时钟运行，其他

16、外设可选择被激活EEPROM 被关闭，调压器处于低功耗状态，STM8L 低功耗模式*仅STM8L15x STM8L/STM32L 低功耗技术优势 2009 STM32 全国研讨会16安全监控特性闪存读写保护复位电路备份时钟双看门狗电源监控唯一的设备标识带有纠错功能的非易挥发性存储器代码防盗保护17电源监控和复位电路电源监控和复位电路Full Reset circuitry / Supply Monitoring上电复位/掉电复位 “零功耗”一直打开电源下降检测BOR 在低功耗模式可以被打开或关闭可编程电压检测可以被打开或关闭在BOR关闭的情况下，电池电压低至1.65V, STM8L 依然可以工

17、作在运行模式下，用户通过选项字节激活BOR.BOR 工作对电源电压上升下降的时间没有特别的要求，也就意味着对电源波形没有特别的要求1.8VVddReset1.65VVddVdd3.6V18低功耗的要点超低功耗130nm工艺在全温度范围内超低漏电流，工作电压低至1.8V. 性能和功耗与工作电压密切相关的。低功耗设计自动时钟门控带有自动进入低功耗功能的闪存DAC 和ADC工作电压低至1.8V闪存编程电压可低至1.65V低功耗模式多种低功耗模式：低功耗运行模式，低功耗等待模式，活跃暂停模式，暂停模式低至 0.35A低功耗模式快速启动 暂停模式启动为4s 低功耗时钟内部RC振荡器优化后在2MHz启动，

18、以降低功耗内部36.768KHz振荡器校正可达+/- 0.2% ，以减少外部晶振的功耗19STM8L灵活的时钟控制器HSE OSC1-16MHzHSI RC16MHzTyp. 1%LSI RC3KHzLSE OSC32,768KHzfHSIfLSI/1,2,4,8,16,32,64/1,2,4,8,16fCPUfCCOfPRFN(*)CSSfRTCfLCDfWDG时钟源控制(*) PRFN, clk gating UART,IC,SPI,Timers,DAC,ADC,LCD,DMA,WWdgfHSEfLSIfLSE时钟失效监测和恢复机制内部高速RC振荡器（HSI) 16MHz, 在室温下最大

19、+/-2%误差内部32.768KHz晶振时钟源，可自我校正到+/-0.2% 的精度内部低速RC振荡器 (LSI) 32KHz，带有自动唤醒功能。内核频率范围：2KHz -16MHz快速高效的时钟切换，（3us)外设时钟控制：激活或者关闭每个外设的时钟从2MHz 唤醒，减少电流消耗可配置的时钟输出 （ CCO）/1,2,4,8,16,32,64100A300A0.5A0.6A20片上高性能模拟外设12位 ADC, 1s 转换时间, 逐次逼近型工作电压可低至1.8V采样时间可编程控制独立的Vdda/Vssa 和Vref+ 引脚工作电流典型值为 700A12位 DAC, 1s 转换时间(code t

20、o code) 工作电压可低至1.8V内部缓冲器最大可以驱动5k电阻/50pF电容 与ADC共用Vdda/Vssa 和 Vref可被定时器，DMA触发超低功耗比较器每个比较器独有一个固定的阀值 （1.23） 根据速度/功耗得比值，可以选择快速和低速模式 2个比较器在停止模式下，可以唤醒 功耗低于3uA. (包含比较器在内的全部MCU功耗）2个比较器可以结合起来作为窗口比较器使用 内部电压参考可通过低功耗的输出缓冲器(1A典型值)输出给外部设备为运算放大器或者传感器提供一个独立的Vdd 参考电压工具和软件库2009 STM32 全国研讨会22STM8L - SWIM 和调试模块非侵入的在线调试,快速编程SWIM不占用任何CPU资源对寻址和存储器空间没有限制无需监控程序代码没有中断重映射代码实时执行指令中断断点没有限制2个可配置的高级中断断点多达23个条件和数据断点程序运行期间，存储器和外设寄存器可以实时读写STM8SSupplyPA0SWIM 接口示意图VDD STM8LSupplyVDDNRSTSWIMGNDDebug Module4 3 2 123S