ST STM32F101xx series User manual

January 2011 Doc ID 13902 Rev 12 1/1096
RM0008
Reference manual
STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx
and STM32F107xx advanced ARM-based 32-bit MCUs
Introduction
This reference manual targets application developers. It provides complete information on
how to use the STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx and
STM32F105xx/STM32F107xx microcontroller memory and peripherals. The STM32F101xx,
STM32F102xx, STM32F103xx and STM32F105xx/STM32F107xx will be referred to as
STM32F10xxx throughout the document, unless otherwise specified.
The STM32F10xxx is a family of microcontrollers with different memory sizes, packages and
peripherals.
For ordering information, mechanical and electrical device characteristics please refer to the
low-, medium-, high- and XL-density STM32F101xx and STM32F103xx datasheets, to the
low- and medium-density STM32F102xx datasheets and to the
STM32F105xx/STM32F107xx connectivity line datasheet.
For information on programming, erasing and protection of the internal Flash memory
please refer to:
●RM0042, the Flash programming manual for low-, medium- high-density and
connectivity line STM32F10xxx devices
●PM0068, the Flash programming manual for XL-density STM32F10xxx devices.
For information on the ARM Cortex™-M3 core, please refer to the STM32F10xxx Cortex™-
M3 programming manual (PM0056).
Related documents
Available from www.st.com:
■ STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx/STM32F107xx and
datasheets
■ STM32F10xxx Cortex™-M3 programming manual (PM0056)
■ STM32F10xxx Flash programming manual (PM0042)
■ STM32F10xxx XL-density Flash programming manual (PM0068)
www.st.com

Contents RM0008
2/1096 Doc ID 13902 Rev 12
Contents
1 Overview of the manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2 Documentation conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.1 List of abbreviations for registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3 Peripheral availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3 Memory and bus architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.1 System architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3 Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.1 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.3.2 Bit banding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.3.3 Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.4 Boot configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4 CRC calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.1 CRC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.2 CRC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.3 CRC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.4 CRC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.4.1 Data register (CRC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.4.2 Independent data register (CRC_IDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.4.3 Control register (CRC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.4 CRC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5 Power control (PWR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1 Power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.1 Independent A/D and D/A converter supply and reference voltage . . . . 66
5.1.2 Battery backup domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.1.3 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.2 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.2.1 Power on reset (POR)/power down reset (PDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

RM0008 Contents
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5.2.2 Programmable voltage detector (PVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.3.1 Slowing down system clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.3.2 Peripheral clock gating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.3.3 Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.3.4 Stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.3.5 Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.3.6 Auto-wakeup (AWU) from low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4 Power control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4.1 Power control register (PWR_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4.2 Power control/status register (PWR_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.4.3 PWR register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6 Backup registers (BKP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.1 BKP introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2 BKP main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3 BKP functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.1 Tamper detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.2 RTC calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.4 BKP registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.4.1 Backup data register x (BKP_DRx) (x = 1 ..42) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.4.2 RTC clock calibration register (BKP_RTCCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.4.3 Backup control register (BKP_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.4.4 Backup control/status register (BKP_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.4.5 BKP register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7 Low-, medium-, high- and XL-density reset and clock
control (RCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.1 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.1.1 System reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.1.2 Power reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.1.3 Backup domain reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2.1 HSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.2.2 HSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.2.3 PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

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7.2.4 LSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.5 LSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.6 System clock (SYSCLK) selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.7 Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.8 RTC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.9 Watchdog clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2.10 Clock-out capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.3 RCC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.1 Clock control register (RCC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.2 Clock configuration register (RCC_CFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.3.3 Clock interrupt register (RCC_CIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.3.4 APB2 peripheral reset register (RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . 103
7.3.5 APB1 peripheral reset register (RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . 106
7.3.6 AHB peripheral clock enable register (RCC_AHBENR) . . . . . . . . . . . 108
7.3.7 APB2 peripheral clock enable register (RCC_APB2ENR) . . . . . . . . . . 109
7.3.8 APB1 peripheral clock enable register (RCC_APB1ENR) . . . . . . . . . . 111
7.3.9 Backup domain control register (RCC_BDCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.3.10 Control/status register (RCC_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.3.11 RCC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
8 Connectivity line devices: reset and clock control (RCC) . . . . . . . . . 120
8.1 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
8.1.1 System reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
8.1.2 Power reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
8.1.3 Backup domain reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
8.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
8.2.1 HSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
8.2.2 HSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.2.3 PLLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.2.4 LSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.2.5 LSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.2.6 System clock (SYSCLK) selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.2.7 Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8.2.8 RTC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8.2.9 Watchdog clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8.2.10 Clock-out capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8.3 RCC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

RM0008 Contents
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8.3.1 Clock control register (RCC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8.3.2 Clock configuration register (RCC_CFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
8.3.3 Clock interrupt register (RCC_CIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
8.3.4 APB2 peripheral reset register (RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . 137
8.3.5 APB1 peripheral reset register (RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . 138
8.3.6 AHB Peripheral Clock enable register (RCC_AHBENR) . . . . . . . . . . . 141
8.3.7 APB2 peripheral clock enable register (RCC_APB2ENR) . . . . . . . . . . 142
8.3.8 APB1 peripheral clock enable register (RCC_APB1ENR) . . . . . . . . . . 144
8.3.9 Backup domain control register (RCC_BDCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.3.10 Control/status register (RCC_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.3.11 AHB peripheral clock reset register (RCC_AHBRSTR) . . . . . . . . . . . . 149
8.3.12 Clock configuration register2 (RCC_CFGR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8.3.13 RCC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
9 General-purpose and alternate-function I/Os (GPIOs and AFIOs) . . 154
9.1 GPIO functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
9.1.1 General-purpose I/O (GPIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.1.2 Atomic bit set or reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.1.3 External interrupt/wakeup lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.1.4 Alternate functions (AF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.1.5 Software remapping of I/O alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.1.6 GPIO locking mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.1.7 Input configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.1.8 Output configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.1.9 Alternate function configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.1.10 Analog configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
9.1.11 GPIO configurations for device peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.2 GPIO registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9.2.1 Port configuration register low (GPIOx_CRL) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . 165
9.2.2 Port configuration register high (GPIOx_CRH) (x=A..G) . . . . . . . . . . . 166
9.2.3 Port input data register (GPIOx_IDR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.2.4 Port output data register (GPIOx_ODR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . 167
9.2.5 Port bit set/reset register (GPIOx_BSRR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . 167
9.2.6 Port bit reset register (GPIOx_BRR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
9.2.7 Port configuration lock register (GPIOx_LCKR) (x=A..G) . . . . . . . . . . 168
9.3 Alternate function I/O and debug configuration (AFIO) . . . . . . . . . . . . . 169
9.3.1 Using OSC32_IN/OSC32_OUT pins as GPIO ports PC14/PC15 . . . . 169

Contents RM0008
6/1096 Doc ID 13902 Rev 12
9.3.2 Using OSC_IN/OSC_OUT pins as GPIO ports PD0/PD1 . . . . . . . . . . 169
9.3.3 CAN1 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.3.4 CAN2 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.3.5 JTAG/SWD alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.3.6 ADC alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
9.3.7 Timer alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
9.3.8 USART alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
9.3.9 I2C1 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.3.10 SPI1 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.3.11 SPI3/I2S3 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.3.12 Ethernet alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.4 AFIO registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
9.4.1 Event control register (AFIO_EVCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
9.4.2 AF remap and debug I/O configuration register (AFIO_MAPR) . . . . . . 178
9.4.3 External interrupt configuration register 1 (AFIO_EXTICR1) . . . . . . . . 184
9.4.4 External interrupt configuration register 2 (AFIO_EXTICR2) . . . . . . . . 184
9.4.5 External interrupt configuration register 3 (AFIO_EXTICR3) . . . . . . . . 185
9.4.6 External interrupt configuration register 4 (AFIO_EXTICR4) . . . . . . . . 185
9.4.7 AF remap and debug I/O configuration register2 (AFIO_MAPR2) . . . . 186
9.5 GPIO and AFIO register maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
10 Interrupts and events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.1 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.1.1 SysTick calibration value register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.1.2 Interrupt and exception vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.2 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
10.2.1 Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
10.2.2 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
10.2.3 Wakeup event management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10.2.4 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10.2.5 External interrupt/event line mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
10.3 EXTI registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
10.3.1 Interrupt mask register (EXTI_IMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
10.3.2 Event mask register (EXTI_EMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
10.3.3 Rising trigger selection register (EXTI_RTSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
10.3.4 Falling trigger selection register (EXTI_FTSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
10.3.5 Software interrupt event register (EXTI_SWIER) . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

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10.3.6 Pending register (EXTI_PR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
10.3.7 EXTI register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11 Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
11.1 ADC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
11.2 ADC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
11.3 ADC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
11.3.1 ADC on-off control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.3.2 ADC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.3.3 Channel selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.3.4 Single conversion mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.3.5 Continuous conversion mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
11.3.6 Timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
11.3.7 Analog watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.3.8 Scan mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.3.9 Injected channel management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
11.3.10 Discontinuous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
11.4 Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
11.5 Data alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
11.6 Channel-by-channel programmable sample time . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
11.7 Conversion on external trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
11.8 DMA request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
11.9 Dual ADC mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
11.9.1 Injected simultaneous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
11.9.2 Regular simultaneous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
11.9.3 Fast interleaved mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
11.9.4 Slow interleaved mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
11.9.5 Alternate trigger mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
11.9.6 Independent mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
11.9.7 Combined regular/injected simultaneous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
11.9.8 Combined regular simultaneous + alternate trigger mode . . . . . . . . . . 223
11.9.9 Combined injected simultaneous + interleaved . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
11.10 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
11.11 ADC interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
11.12 ADC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
11.12.1 ADC status register (ADC_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

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11.12.2 ADC control register 1 (ADC_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
11.12.3 ADC control register 2 (ADC_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.12.4 ADC sample time register 1 (ADC_SMPR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
11.12.5 ADC sample time register 2 (ADC_SMPR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
11.12.6 ADC injected channel data offset register x (ADC_JOFRx)(x=1..4) . . 235
11.12.7 ADC watchdog high threshold register (ADC_HTR) . . . . . . . . . . . . . . 236
11.12.8 ADC watchdog low threshold register (ADC_LTR) . . . . . . . . . . . . . . . 236
11.12.9 ADC regular sequence register 1 (ADC_SQR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
11.12.10 ADC regular sequence register 2 (ADC_SQR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
11.12.11 ADC regular sequence register 3 (ADC_SQR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
11.12.12 ADC injected sequence register (ADC_JSQR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
11.12.13 ADC injected data register x (ADC_JDRx) (x= 1..4) . . . . . . . . . . . . . . 240
11.12.14 ADC regular data register (ADC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
11.12.15 ADC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
12 Digital-to-analog converter (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
12.1 DAC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
12.2 DAC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
12.3 DAC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
12.3.1 DAC channel enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
12.3.2 DAC output buffer enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
12.3.3 DAC data format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
12.3.4 DAC conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
12.3.5 DAC output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
12.3.6 DAC trigger selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
12.3.7 DMA request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
12.3.8 Noise generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
12.3.9 Triangle-wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
12.4 Dual DAC channel conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
12.4.1 Independent trigger without wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
12.4.2 Independent trigger with same LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . . . 251
12.4.3 Independent trigger with different LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . 251
12.4.4 Independent trigger with same triangle generation . . . . . . . . . . . . . . . 251
12.4.5 Independent trigger with different triangle generation . . . . . . . . . . . . . 252
12.4.6 Simultaneous software start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
12.4.7 Simultaneous trigger without wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
12.4.8 Simultaneous trigger with same LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . . 253

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12.4.9 Simultaneous trigger with different LFSR generation . . . . . . . . . . . . . 253
12.4.10 Simultaneous trigger with same triangle generation . . . . . . . . . . . . . . 253
12.4.11 Simultaneous trigger with different triangle generation . . . . . . . . . . . . 254
12.5 DAC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
12.5.1 DAC control register (DAC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
12.5.2 DAC software trigger register (DAC_SWTRIGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
12.5.3 DAC channel1 12-bit right-aligned data holding register
(DAC_DHR12R1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
12.5.4 DAC channel1 12-bit left aligned data holding register
(DAC_DHR12L1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
12.5.5 DAC channel1 8-bit right aligned data holding register
(DAC_DHR8R1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
12.5.6 DAC channel2 12-bit right aligned data holding register
(DAC_DHR12R2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
12.5.7 DAC channel2 12-bit left aligned data holding register
(DAC_DHR12L2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
12.5.8 DAC channel2 8-bit right-aligned data holding register
(DAC_DHR8R2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
12.5.9 Dual DAC 12-bit right-aligned data holding register
(DAC_DHR12RD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
12.5.10 DUAL DAC 12-bit left aligned data holding register
(DAC_DHR12LD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
12.5.11 DUAL DAC 8-bit right aligned data holding register
(DAC_DHR8RD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
12.5.12 DAC channel1 data output register (DAC_DOR1) . . . . . . . . . . . . . . . . 261
12.5.13 DAC channel2 data output register (DAC_DOR2) . . . . . . . . . . . . . . . . 261
12.5.14 DAC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
13 DMA controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
13.1 DMA introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
13.2 DMA main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
13.3 DMA functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
13.3.1 DMA transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
13.3.2 Arbiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.3.3 DMA channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.3.4 Programmable data width, data alignment and endians . . . . . . . . . . . 268
13.3.5 Error management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
13.3.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
13.3.7 DMA request mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

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13.4 DMA registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
13.4.1 DMA interrupt status register (DMA_ISR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
13.4.2 DMA interrupt flag clear register (DMA_IFCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
13.4.3 DMA channel x configuration register (DMA_CCRx) (x = 1..7,
where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
13.4.4 DMA channel x number of data register (DMA_CNDTRx) (x = 1..7),
where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
13.4.5 DMA channel x peripheral address register (DMA_CPARx) (x = 1..7),
where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
13.4.6 DMA channel x memory address register (DMA_CMARx) (x = 1..7),
where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
13.4.7 DMA register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
14 Advanced-control timers (TIM1&TIM8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
14.1 TIM1&TIM8 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
14.2 TIM1&TIM8 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
14.3 TIM1&TIM8 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
14.3.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
14.3.2 Counter modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
14.3.3 Repetition counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
14.3.4 Clock selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
14.3.5 Capture/compare channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
14.3.6 Input capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
14.3.7 PWM input mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
14.3.8 Forced output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
14.3.9 Output compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
14.3.10 PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
14.3.11 Complementary outputs and dead-time insertion . . . . . . . . . . . . . . . . 305
14.3.12 Using the break function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
14.3.13 Clearing the OCxREF signal on an external event . . . . . . . . . . . . . . . 309
14.3.14 6-step PWM generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
14.3.15 One-pulse mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
14.3.16 Encoder interface mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
14.3.17 Timer input XOR function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
14.3.18 Interfacing with Hall sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
14.3.19 TIMx and external trigger synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
14.3.20 Timer synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
14.3.21 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

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14.4 TIM1&TIM8 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
14.4.1 TIM1&TIM8 control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
14.4.2 TIM1&TIM8 control register 2 (TIMx_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
14.4.3 TIM1&TIM8 slave mode control register (TIMx_SMCR) . . . . . . . . . . . 324
14.4.4 TIM1&TIM8 DMA/interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . 326
14.4.5 TIM1&TIM8 status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
14.4.6 TIM1&TIM8 event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . . . . 329
14.4.7 TIM1&TIM8 capture/compare mode register 1 (TIMx_CCMR1) . . . . . 331
14.4.8 TIM1&TIM8 capture/compare mode register 2 (TIMx_CCMR2) . . . . . 334
14.4.9 TIM1&TIM8 capture/compare enable register (TIMx_CCER) . . . . . . . 335
14.4.10 TIM1&TIM8 counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
14.4.11 TIM1&TIM8 prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
14.4.12 TIM1&TIM8 auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
14.4.13 TIM1&TIM8 repetition counter register (TIMx_RCR) . . . . . . . . . . . . . . 339
14.4.14 TIM1&TIM8 capture/compare register 1 (TIMx_CCR1) . . . . . . . . . . . . 339
14.4.15 TIM1&TIM8 capture/compare register 2 (TIMx_CCR2) . . . . . . . . . . . . 340
14.4.16 TIM1&TIM8 capture/compare register 3 (TIMx_CCR3) . . . . . . . . . . . . 340
14.4.17 TIM1&TIM8 capture/compare register 4 (TIMx_CCR4) . . . . . . . . . . . . 341
14.4.18 TIM1&TIM8 break and dead-time register (TIMx_BDTR) . . . . . . . . . . 341
14.4.19 TIM1&TIM8 DMA control register (TIMx_DCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
14.4.20 TIM1&TIM8 DMA address for full transfer (TIMx_DMAR) . . . . . . . . . . 344
14.4.21 TIM1&TIM8 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
15 General-purpose timers (TIM2 to TIM5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
15.1 TIM2 to TIM5 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
15.2 TIMx main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
15.3 TIMx functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
15.3.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
15.3.2 Counter modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
15.3.3 Clock selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
15.3.4 Capture/compare channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
15.3.5 Input capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
15.3.6 PWM input mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
15.3.7 Forced output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
15.3.8 Output compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
15.3.9 PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
15.3.10 One-pulse mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

Contents RM0008
12/1096 Doc ID 13902 Rev 12
15.3.11 Clearing the OCxREF signal on an external event . . . . . . . . . . . . . . . 372
15.3.12 Encoder interface mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
15.3.13 Timer input XOR function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
15.3.14 Timers and external trigger synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
15.3.15 Timer synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
15.3.16 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
15.4 TIMx2 to TIM5 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
15.4.1 TIMx control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
15.4.2 TIMx control register 2 (TIMx_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
15.4.3 TIMx slave mode control register (TIMx_SMCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
15.4.4 TIMx DMA/Interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . . . . . . . 390
15.4.5 TIMx status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
15.4.6 TIMx event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
15.4.7 TIMx capture/compare mode register 1 (TIMx_CCMR1) . . . . . . . . . . . 394
15.4.8 TIMx capture/compare mode register 2 (TIMx_CCMR2) . . . . . . . . . . . 397
15.4.9 TIMx capture/compare enable register (TIMx_CCER) . . . . . . . . . . . . . 398
15.4.10 TIMx counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
15.4.11 TIMx prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
15.4.12 TIMx auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
15.4.13 TIMx capture/compare register 1 (TIMx_CCR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
15.4.14 TIMx capture/compare register 2 (TIMx_CCR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
15.4.15 TIMx capture/compare register 3 (TIMx_CCR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
15.4.16 TIMx capture/compare register 4 (TIMx_CCR4) . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
15.4.17 TIMx DMA control register (TIMx_DCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
15.4.18 TIMx DMA address for full transfer (TIMx_DMAR) . . . . . . . . . . . . . . . 403
15.4.19 TIMx register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
16 General-purpose timers (TIM9 to TIM14) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
16.1 TIM9 to TIM14 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
16.2 TIM9 to TIM14 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
16.2.1 TIM9/TIM12 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
16.3 TIM10/TIM11 and TIM13/TIM14 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
16.4 TIM9 to TIM14 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
16.4.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
16.4.2 Counter modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
16.4.3 Clock selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
16.4.4 Capture/compare channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

RM0008 Contents
Doc ID 13902 Rev 12 13/1096
16.4.5 Input capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
16.4.6 PWM input mode (only for TIM9/12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
16.4.7 Forced output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
16.4.8 Output compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
16.4.9 PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
16.4.10 One-pulse mode (only for TIM9/12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.4.11 TIM9/12 external trigger synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
16.4.12 Timer synchronization (TIM9/12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
16.4.13 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
16.5 TIM9 and TIM12 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.5.1 TIM9/12 control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.5.2 TIM9/12 control register 2 (TIMx_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
16.5.3 TIM9/12 slave mode control register (TIMx_SMCR) . . . . . . . . . . . . . . 431
16.5.4 TIM9/12 Interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
16.5.5 TIM9/12 status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
16.5.6 TIM9/12 event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
16.5.7 TIM9/12 capture/compare mode register 1 (TIMx_CCMR1) . . . . . . . . 435
16.5.8 TIM9/12 capture/compare enable register (TIMx_CCER) . . . . . . . . . . 438
16.5.9 TIM9/12 counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
16.5.10 TIM9/12 prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
16.5.11 TIM9/12 auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
16.5.12 TIM9/12 capture/compare register 1 (TIMx_CCR1) . . . . . . . . . . . . . . 440
16.5.13 TIM9/12 capture/compare register 2 (TIMx_CCR2) . . . . . . . . . . . . . . 440
16.5.14 TIM9/12 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
16.6 TIM10/11/13/14 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
16.6.1 TIM10/11/13/14 control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
16.6.2 TIM10/11/13/14 Interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . . 443
16.6.3 TIM10/11/13/14 status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
16.6.4 TIM10/11/13/14 event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . 444
16.6.5 TIM10/11/13/14 capture/compare mode register 1
(TIMx_CCMR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.6.6 TIM10/11/13/14 capture/compare enable register
(TIMx_CCER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
16.6.7 TIM10/11/13/14 counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
16.6.8 TIM10/11/13/14 prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
16.6.9 TIM10/11/13/14 auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . 449
16.6.10 TIM10/11/13/14 capture/compare register 1 (TIMx_CCR1) . . . . . . . . 450

Contents RM0008
14/1096 Doc ID 13902 Rev 12
16.6.11 TIM10/11/13/14 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
17 Basic timers (TIM6&TIM7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
17.1 TIM6&TIM7 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
17.2 TIM6&TIM7 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
17.3 TIM6&TIM7 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
17.3.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
17.3.2 Counting mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
17.3.3 Clock source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
17.3.4 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
17.4 TIM6&TIM7 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
17.4.1 TIM6&TIM7 control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
17.4.2 TIM6&TIM7 control register 2 (TIMx_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
17.4.3 TIM6&TIM7 DMA/Interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . 460
17.4.4 TIM6&TIM7 status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
17.4.5 TIM6&TIM7 event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . . . . 461
17.4.6 TIM6&TIM7 counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
17.4.7 TIM6&TIM7 prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
17.4.8 TIM6&TIM7 auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
17.4.9 TIM6&TIM7 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
18 Real-time clock (RTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
18.1 RTC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
18.2 RTC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
18.3 RTC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
18.3.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
18.3.2 Resetting RTC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
18.3.3 Reading RTC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
18.3.4 Configuring RTC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
18.3.5 RTC flag assertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
18.4 RTC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
18.4.1 RTC control register high (RTC_CRH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
18.4.2 RTC control register low (RTC_CRL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
18.4.3 RTC prescaler load register (RTC_PRLH / RTC_PRLL) . . . . . . . . . . . 471
18.4.4 RTC prescaler divider register (RTC_DIVH / RTC_DIVL) . . . . . . . . . . 472
18.4.5 RTC counter register (RTC_CNTH / RTC_CNTL) . . . . . . . . . . . . . . . . 473

RM0008 Contents
Doc ID 13902 Rev 12 15/1096
18.4.6 RTC alarm register high (RTC_ALRH / RTC_ALRL) . . . . . . . . . . . . . . 474
18.4.7 RTC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
19 Independent watchdog (IWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
19.1 IWDG introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
19.2 IWDG main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
19.3 IWDG functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
19.3.1 Hardware watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
19.3.2 Register access protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
19.3.3 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
19.4 IWDG registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
19.4.1 Key register (IWDG_KR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
19.4.2 Prescaler register (IWDG_PR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
19.4.3 Reload register (IWDG_RLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
19.4.4 Status register (IWDG_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
19.4.5 IWDG register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
20 Window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
20.1 WWDG introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
20.2 WWDG main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
20.3 WWDG functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
20.4 How to program the watchdog timeout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
20.5 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
20.6 WWDG registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
20.6.1 Control register (WWDG_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
20.6.2 Configuration register (WWDG_CFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
20.6.3 Status register (WWDG_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
20.6.4 WWDG register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
21 Flexible static memory controller (FSMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
21.1 FSMC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
21.2 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
21.3 AHB interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
21.3.1 Supported memories and transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
21.4 External device address mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
21.4.1 NOR/PSRAM address mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

Contents RM0008
16/1096 Doc ID 13902 Rev 12
21.4.2 NAND/PC Card address mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
21.5 NOR Flash/PSRAM controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
21.5.1 External memory interface signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
21.5.2 Supported memories and transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
21.5.3 General timing rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
21.5.4 NOR Flash/PSRAM controller asynchronous transactions . . . . . . . . . 499
21.5.5 Synchronous burst transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
21.5.6 NOR/PSRAM controller registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
21.6 NAND Flash/PC Card controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
21.6.1 External memory interface signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
21.6.2 NAND Flash / PC Card supported memories and transactions . . . . . . 529
21.6.3 Timing diagrams for NAND and PC Card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
21.6.4 NAND Flash operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
21.6.5 NAND Flash pre-wait functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
21.6.6 Error correction code computation ECC (NAND Flash) . . . . . . . . . . . . 532
21.6.7 PC Card/CompactFlash operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
21.6.8 NAND Flash/PC Card controller registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
21.6.9 FSMC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
22 Secure digital input/output interface (SDIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
22.1 SDIO main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
22.2 SDIO bus topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
22.3 SDIO functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
22.3.1 SDIO adapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
22.3.2 SDIO AHB interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
22.4 Card functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
22.4.1 Card identification mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
22.4.2 Card reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
22.4.3 Operating voltage range validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
22.4.4 Card identification process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
22.4.5 Block write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
22.4.6 Block read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
22.4.7 Stream access, stream write and stream read (MultiMediaCard only) 561
22.4.8 Erase: group erase and sector erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562
22.4.9 Wide bus selection or deselection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
22.4.10 Protection management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563

RM0008 Contents
Doc ID 13902 Rev 12 17/1096
22.4.11 Card status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
22.4.12 SD status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
22.4.13 SD I/O mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
22.4.14 Commands and responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574
22.5 Response formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
22.5.1 R1 (normal response command) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
22.5.2 R1b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
22.5.3 R2 (CID, CSD register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
22.5.4 R3 (OCR register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
22.5.5 R4 (Fast I/O) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
22.5.6 R4b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
22.5.7 R5 (interrupt request) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
22.5.8 R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
22.6 SDIO I/O card-specific operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581
22.6.1 SDIO I/O read wait operation by SDIO_D2 signalling . . . . . . . . . . . . . 581
22.6.2 SDIO read wait operation by stopping SDIO_CK . . . . . . . . . . . . . . . . 581
22.6.3 SDIO suspend/resume operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
22.6.4 SDIO interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
22.7 CE-ATA specific operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
22.7.1 Command completion signal disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
22.7.2 Command completion signal enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
22.7.3 CE-ATA interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
22.7.4 Aborting CMD61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
22.8 HW flow control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
22.9 SDIO registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
22.9.1 SDIO power control register (SDIO_POWER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584
22.9.2 SDI clock control register (SDIO_CLKCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584
22.9.3 SDIO argument register (SDIO_ARG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
22.9.4 SDIO command register (SDIO_CMD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586
22.9.5 SDIO command response register (SDIO_RESPCMD) . . . . . . . . . . . 587
22.9.6 SDIO response 1..4 register (SDIO_RESPx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
22.9.7 SDIO data timer register (SDIO_DTIMER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
22.9.8 SDIO data length register (SDIO_DLEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
22.9.9 SDIO data control register (SDIO_DCTRL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589
22.9.10 SDIO data counter register (SDIO_DCOUNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590
22.9.11 SDIO status register (SDIO_STA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

Contents RM0008
18/1096 Doc ID 13902 Rev 12
22.9.12 SDIO interrupt clear register (SDIO_ICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592
22.9.13 SDIO mask register (SDIO_MASK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
22.9.14 SDIO FIFO counter register (SDIO_FIFOCNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
22.9.15 SDIO data FIFO register (SDIO_FIFO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597
22.9.16 SDIO register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597
23 Universal serial bus full-speed device interface (USB) . . . . . . . . . . . 599
23.1 USB introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
23.2 USB main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
23.3 USB functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
23.3.1 Description of USB blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
23.4 Programming considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
23.4.1 Generic USB device programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
23.4.2 System and power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
23.4.3 Double-buffered endpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
23.4.4 Isochronous transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
23.4.5 Suspend/Resume events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
23.5 USB registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
23.5.1 Common registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614
23.5.2 Endpoint-specific registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621
23.5.3 Buffer descriptor table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625
23.5.4 USB register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 628
24 Controller area network (bxCAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
24.1 bxCAN introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
24.2 bxCAN main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
24.3 bxCAN general description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
24.3.1 CAN 2.0B active core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
24.3.2 Control, status and configuration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
24.3.3 Tx mailboxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
24.3.4 Acceptance filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
24.4 bxCAN operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633
24.4.1 Initialization mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
24.4.2 Normal mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
24.4.3 Sleep mode (low power) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
24.5 Test mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635

RM0008 Contents
Doc ID 13902 Rev 12 19/1096
24.5.1 Silent mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
24.5.2 Loop back mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636
24.5.3 Loop back combined with silent mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636
24.6 STM32F10xxx in Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
24.7 bxCAN functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
24.7.1 Transmission handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
24.7.2 Time triggered communication mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639
24.7.3 Reception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639
24.7.4 Identifier filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640
24.7.5 Message storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644
24.7.6 Error management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646
24.7.7 Bit timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646
24.8 bxCAN interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
24.9 CAN registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
24.9.1 Register access protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
24.9.2 CAN control and status registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
24.9.3 CAN mailbox registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
24.9.4 CAN filter registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667
24.9.5 bxCAN register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671
25 Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674
25.1 SPI introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674
25.2 SPI and I2S main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675
25.2.1 SPI features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675
25.2.2 I2S features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676
25.3 SPI functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677
25.3.1 General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677
25.3.2 Configuring the SPI in slave mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680
25.3.3 Configuring the SPI in master mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682
25.3.4 Configuring the SPI for Simplex communication . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
25.3.5 Data transmission and reception procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
25.3.6 CRC calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690
25.3.7 Status flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692
25.3.8 Disabling the SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693
25.3.9 SPI communication using DMA (direct memory addressing) . . . . . . . 694
25.3.10 Error flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695

Contents RM0008
20/1096 Doc ID 13902 Rev 12
25.3.11 SPI interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696
25.4 I2S functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697
25.4.1 I2S general description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697
25.4.2 Supported audio protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698
25.4.3 Clock generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705
25.4.4 I2S master mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710
25.4.5 I2S slave mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711
25.4.6 Status flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713
25.4.7 Error flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714
25.4.8 I2S interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
25.4.9 DMA features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
25.5 SPI and I2S registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716
25.5.1 SPI control register 1 (SPI_CR1) (not used in I2S mode) . . . . . . . . . . 716
25.5.2 SPI control register 2 (SPI_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 719
25.5.3 SPI status register (SPI_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720
25.5.4 SPI data register (SPI_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721
25.5.5 SPI CRC polynomial register (SPI_CRCPR) (not used in I2S
mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721
25.5.6 SPI RX CRC register (SPI_RXCRCR) (not used in I2S mode) . . . . . . 722
25.5.7 SPI TX CRC register (SPI_TXCRCR) (not used in I2S mode) . . . . . . 722
25.5.8 SPI_I2S configuration register (SPI_I2SCFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723
25.5.9 SPI_I2S prescaler register (SPI_I2SPR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724
25.5.10 SPI register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725
26 Inter-integrated circuit (I2C) interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726
26.1 I2C introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726
26.2 I2C main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726
26.3 I2C functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727
26.3.1 Mode selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727
26.3.2 I2C slave mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729
26.3.3 I2C master mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731
26.3.4 Error conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739
26.3.5 SDA/SCL line control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740
26.3.6 SMBus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741
26.3.7 DMA requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743
26.3.8 Packet error checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745
26.4 I2C interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745