ST STM32F100 Series Bedienungsanleitung

December 2022 RM0041 Rev 6 1/709

RM0041

Reference manual

STM32F100xx

advanced Arm®-based 32-bit MCUs

Introduction

This document is addressed to application developers. It provides complete information on

how to use the STM32F100x4, STM32F100x6, STM32F100x8, STM32F100xB,

STM32F100xC, STM32F100xD, and STM32F100xE microcontroller memory and

peripherals.

These devices (STM32F100 Value Line) are a family of microcontrollers with different

memory sizes, packages and peripherals, and are referred to as STM32F100xx throughout

the document, unless otherwise specified.

For ordering information, mechanical and electrical device characteristics, refer to the

datasheets. For information on programming, erasing and protection of the internal flash

memory, refer to PM0063 “STM32F100xx value line Flash programming”.

For information on the Arm®Cortex®-M3 core, refer to the Cortex®-M3 Technical Reference

Manual.

Related documents

Available from www.arm.com:

•Cortex®-M3 Technical Reference Manual

Available from www.st.com:

•STM32F100xx datasheets

•STM32F100xx flash programming manual

www.st.com

Contents RM0041

2/709 RM0041 Rev 6

Contents

1 Documentation conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.1 List of abbreviations for registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.2 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3 Peripheral availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.4 General information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2 Memory and bus architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.1 System architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.2 Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.3 Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.3.1 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.3.2 Bit banding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.3.3 Embedded flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.4 Boot configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3 CRC calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.1 CRC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.2 CRC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.3 CRC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.4 CRC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.4.1 Data register (CRC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.4.2 Independent data register (CRC_IDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.4.3 Control register (CRC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.4.4 CRC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4 Power control (PWR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.1 Power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.1.1 Independent A/D and D/A converter supply and reference voltage . . . . 51

4.1.2 Battery backup domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.1.3 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.2 Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.2.1 Power on reset (POR)/power down reset (PDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.2.2 Programmable voltage detector (PVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

RM0041 Rev 6 3/709

RM0041 Contents

4.3 Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.3.1 Slowing down system clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.3.2 Peripheral clock gating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.3.3 Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.3.4 Stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.3.5 Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.3.6 Auto-wakeup (AWU) from low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.4 Power control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.4.1 Power control register (PWR_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.4.2 Power control/status register (PWR_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.4.3 PWR register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5 Backup registers (BKP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.1 BKP introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.2 BKP main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.3 BKP functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.3.1 Tamper detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.3.2 RTC calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.4 BKP registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.4.1 Backup data register x (BKP_DRx) (x = 1 ..20) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.4.2 RTC clock calibration register (BKP_RTCCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.4.3 Backup control register (BKP_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.4.4 Backup control/status register (BKP_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.4.5 BKP register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6 Reset and clock control (RCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6.1 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6.1.1 System reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6.1.2 Power reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.1.3 Backup domain reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.2.1 HSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

6.2.2 HSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2.3 PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.2.4 LSE clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

6.2.5 LSI clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Contents RM0041

4/709 RM0041 Rev 6

6.2.6 System clock (SYSCLK) selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

6.2.7 Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

6.2.8 RTC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

6.2.9 Watchdog clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

6.2.10 Clock-out capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

6.3 RCC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

6.3.1 Clock control register (RCC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

6.3.2 Clock configuration register (RCC_CFGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

6.3.3 Clock interrupt register (RCC_CIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

6.3.4 APB2 peripheral reset register (RCC_APB2RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . 86

6.3.5 APB1 peripheral reset register (RCC_APB1RSTR) . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.3.6 AHB peripheral clock enable register (RCC_AHBENR) . . . . . . . . . . . . 90

6.3.7 APB2 peripheral clock enable register (RCC_APB2ENR) . . . . . . . . . . . 92

6.3.8 APB1 peripheral clock enable register (RCC_APB1ENR) . . . . . . . . . . . 94

6.3.9 Backup domain control register (RCC_BDCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.3.10 Control/status register (RCC_CSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

6.3.11 Clock configuration register2 (RCC_CFGR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

6.3.12 RCC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

7 General-purpose and alternate-function I/Os

(GPIOs and AFIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

7.1 GPIO functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

7.1.1 General-purpose I/O (GPIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

7.1.2 Atomic bit set or reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

7.1.3 External interrupt/wakeup lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.1.4 Alternate functions (AF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.1.5 Software remapping of I/O alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.1.6 GPIO locking mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.1.7 Input configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

7.1.8 Output configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

7.1.9 Alternate function configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

7.1.10 Analog configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

7.1.11 GPIO configurations for device peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

7.2 GPIO registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

7.2.1 Port configuration register low (GPIOx_CRL) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . 113

7.2.2 Port configuration register high (GPIOx_CRH) (x=A..G) . . . . . . . . . . . 114

7.2.3 Port input data register (GPIOx_IDR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

RM0041 Rev 6 5/709

RM0041 Contents

7.2.4 Port output data register (GPIOx_ODR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . 115

7.2.5 Port bit set/reset register (GPIOx_BSRR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . 115

7.2.6 Port bit reset register (GPIOx_BRR) (x=A..G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

7.2.7 Port configuration lock register (GPIOx_LCKR) (x=A..G) . . . . . . . . . . 116

7.3 Alternate function I/O and debug configuration (AFIO) . . . . . . . . . . . . . .117

7.3.1 Using OSC32_IN/OSC32_OUT pins as GPIO ports PC14/PC15 . . . . 117

7.3.2 Using OSC_IN/OSC_OUT pins as GPIO ports PD0/PD1 . . . . . . . . . . 117

7.3.3 JTAG/SWD alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

7.3.4 Timer alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

7.3.5 USART alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

7.3.6 I2C1 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

7.3.7 SPI1 alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

7.3.8 CEC remap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

7.4 AFIO registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

7.4.1 Event control register (AFIO_EVCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

7.4.2 AF remap and debug I/O configuration register (AFIO_MAPR) . . . . . 124

7.4.3 External interrupt configuration register 1 (AFIO_EXTICR1) . . . . . . . . 126

7.4.4 External interrupt configuration register 2 (AFIO_EXTICR2) . . . . . . . . 126

7.4.5 External interrupt configuration register 3 (AFIO_EXTICR3) . . . . . . . . 127

7.4.6 External interrupt configuration register 4 (AFIO_EXTICR4) . . . . . . . . 127

7.4.7 AF remap and debug I/O configuration register (AFIO_MAPR2) . . . . 128

7.5 GPIO and AFIO register maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

8 Interrupts and events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.1 Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.1.1 SysTick calibration value register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.1.2 Interrupt and exception vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.2 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

8.2.1 Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

8.2.2 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

8.2.3 Wakeup event management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

8.2.4 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

8.2.5 External interrupt/event line mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.3 EXTI registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

8.3.1 Interrupt mask register (EXTI_IMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

8.3.2 Event mask register (EXTI_EMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Contents RM0041

6/709 RM0041 Rev 6

8.3.3 Rising trigger selection register (EXTI_RTSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

8.3.4 Falling trigger selection register (EXTI_FTSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

8.3.5 Software interrupt event register (EXTI_SWIER) . . . . . . . . . . . . . . . . 142

8.3.6 Pending register (EXTI_PR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

8.3.7 EXTI register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

9 Direct memory access controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

9.1 DMA introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

9.2 DMA main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

9.3 DMA functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

9.3.1 DMA transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

9.3.2 Arbiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

9.3.3 DMA channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

9.3.4 Programmable data width, data alignment and endians . . . . . . . . . . . 149

9.3.5 Error management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

9.3.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

9.3.7 DMA request mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

9.4 DMA registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

9.4.1 DMA interrupt status register (DMA_ISR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

9.4.2 DMA interrupt flag clear register (DMA_IFCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

9.4.3 DMA channel x configuration register (DMA_CCRx) (x = 1..7,

where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

9.4.4 DMA channel x number of data register (DMA_CNDTRx) (x = 1..7,

where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

9.4.5 DMA channel x peripheral address register (DMA_CPARx) (x = 1..7,

where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

9.4.6 DMA channel x memory address register (DMA_CMARx) (x = 1..7,

where x = channel number) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

9.4.7 DMA register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

10 Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

10.1 ADC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

10.2 ADC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

10.3 ADC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

10.3.1 ADC on-off control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

10.3.2 ADC clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

10.3.3 Channel selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

10.3.4 Single conversion mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

RM0041 Rev 6 7/709

RM0041 Contents

10.3.5 Continuous conversion mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

10.3.6 Timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

10.3.7 Analog watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

10.3.8 Scan mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

10.3.9 Injected channel management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

10.3.10 Discontinuous mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

10.4 Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

10.5 Data alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

10.6 Channel-by-channel programmable sample time . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

10.7 Conversion on external trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

10.8 DMA request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

10.9 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

10.10 ADC interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

10.11 ADC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

10.11.1 ADC status register (ADC_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

10.11.2 ADC control register 1 (ADC_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

10.11.3 ADC control register 2 (ADC_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

10.11.4 ADC sample time register 1 (ADC_SMPR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

10.11.5 ADC sample time register 2 (ADC_SMPR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

10.11.6 ADC injected channel data offset register x (ADC_JOFRx) (x=1..4) . . 181

10.11.7 ADC watchdog high threshold register (ADC_HTR) . . . . . . . . . . . . . . 182

10.11.8 ADC watchdog low threshold register (ADC_LTR) . . . . . . . . . . . . . . . 182

10.11.9 ADC regular sequence register 1 (ADC_SQR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

10.11.10 ADC regular sequence register 2 (ADC_SQR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

10.11.11 ADC regular sequence register 3 (ADC_SQR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

10.11.12 ADC injected sequence register (ADC_JSQR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

10.11.13 ADC injected data register x (ADC_JDRx) (x= 1..4) . . . . . . . . . . . . . . 187

10.11.14 ADC regular data register (ADC_DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

10.11.15 ADC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

11 Digital-to-analog converter (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

11.1 DAC introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

11.2 DAC main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

11.3 DAC functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

11.3.1 DAC channel enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

11.3.2 DAC output buffer enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Contents RM0041

8/709 RM0041 Rev 6

11.3.3 DAC data format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

11.3.4 DAC conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

11.3.5 DAC output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

11.3.6 DAC trigger selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

11.3.7 DMA request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

11.3.8 Noise generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

11.3.9 Triangle-wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

11.4 Dual DAC channel conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

11.4.1 Independent trigger without wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

11.4.2 Independent trigger with single LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . . . 198

11.4.3 Independent trigger with different LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . 198

11.4.4 Independent trigger with single triangle generation . . . . . . . . . . . . . . . 199

11.4.5 Independent trigger with different triangle generation . . . . . . . . . . . . . 199

11.4.6 Simultaneous software start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

11.4.7 Simultaneous trigger without wave generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

11.4.8 Simultaneous trigger with single LFSR generation . . . . . . . . . . . . . . . 200

11.4.9 Simultaneous trigger with different LFSR generation . . . . . . . . . . . . . 200

11.4.10 Simultaneous trigger with single triangle generation . . . . . . . . . . . . . . 201

11.4.11 Simultaneous trigger with different triangle generation . . . . . . . . . . . . 201

11.5 DAC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

11.5.1 DAC control register (DAC_CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

11.5.2 DAC software trigger register (DAC_SWTRIGR) . . . . . . . . . . . . . . . . 205

11.5.3 DAC channel1 12-bit right-aligned data holding register

(DAC_DHR12R1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

11.5.4 DAC channel1 12-bit left aligned data holding register

(DAC_DHR12L1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

11.5.5 DAC channel1 8-bit right aligned data holding register

(DAC_DHR8R1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

11.5.6 DAC channel2 12-bit right aligned data holding register

(DAC_DHR12R2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

11.5.7 DAC channel2 12-bit left aligned data holding register

(DAC_DHR12L2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

11.5.8 DAC channel2 8-bit right-aligned data holding register

(DAC_DHR8R2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

11.5.9 Dual DAC 12-bit right-aligned data holding register

(DAC_DHR12RD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

11.5.10 DUAL DAC 12-bit left aligned data holding register

(DAC_DHR12LD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

RM0041 Rev 6 9/709

RM0041 Contents

11.5.11 DUAL DAC 8-bit right aligned data holding register

(DAC_DHR8RD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

11.5.12 DAC channel1 data output register (DAC_DOR1) . . . . . . . . . . . . . . . . 209

11.5.13 DAC channel2 data output register (DAC_DOR2) . . . . . . . . . . . . . . . . 209

11.5.14 DAC status register (DAC_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

11.5.15 DAC register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

12 Advanced-control timer (TIM1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

12.1 TIM1 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

12.2 TIM1 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

12.3 TIM1 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

12.3.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

12.3.2 Counter modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

12.3.3 Repetition counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

12.3.4 Clock selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

12.3.5 Capture/compare channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

12.3.6 Input capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

12.3.7 PWM input mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

12.3.8 Forced output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

12.3.9 Output compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

12.3.10 PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

12.3.11 Complementary outputs and dead-time insertion . . . . . . . . . . . . . . . . 240

12.3.12 Using the break function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

12.3.13 Clearing the OCxREF signal on an external event . . . . . . . . . . . . . . . 245

12.3.14 6-step PWM generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

12.3.15 One-pulse mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

12.3.16 Encoder interface mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

12.3.17 Timer input XOR function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

12.3.18 Interfacing with Hall sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

12.3.19 TIMx and external trigger synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

12.3.20 Timer synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

12.3.21 Debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

12.4 TIM1 registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

12.4.1 TIM1 control register 1 (TIMx_CR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

12.4.2 TIM1 control register 2 (TIMx_CR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

12.4.3 TIM1 slave mode control register (TIMx_SMCR) . . . . . . . . . . . . . . . . 261

12.4.4 TIM1 DMA/interrupt enable register (TIMx_DIER) . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Contents RM0041

10/709 RM0041 Rev 6

12.4.5 TIM1 status register (TIMx_SR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

12.4.6 TIM1 event generation register (TIMx_EGR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

12.4.7 TIM1 capture/compare mode register 1 (TIMx_CCMR1) . . . . . . . . . . 268

12.4.8 TIM1 capture/compare mode register 2 (TIMx_CCMR2) . . . . . . . . . . 270

12.4.9 TIM1 capture/compare enable register (TIMx_CCER) . . . . . . . . . . . . 272

12.4.10 TIM1 counter (TIMx_CNT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

12.4.11 TIM1 prescaler (TIMx_PSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

12.4.12 TIM1 auto-reload register (TIMx_ARR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

12.4.13 TIM1 repetition counter register (TIMx_RCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

12.4.14 TIM1 capture/compare register 1 (TIMx_CCR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

12.4.15 TIM1 capture/compare register 2 (TIMx_CCR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.4.16 TIM1 capture/compare register 3 (TIMx_CCR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.4.17 TIM1 capture/compare register 4 (TIMx_CCR4) . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

12.4.18 TIM1 break and dead-time register (TIMx_BDTR) . . . . . . . . . . . . . . . 278

12.4.19 TIM1 DMA control register (TIMx_DCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

12.4.20 TIM1 DMA address for full transfer (TIMx_DMAR) . . . . . . . . . . . . . . . 281

12.4.21 TIM1 register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

13 General-purpose timers (TIM2 to TIM5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

13.1 TIM2 to TIM5 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

13.2 TIM2 to TIM5 main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

13.3 TIM2 to TIM5 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

13.3.1 Time-base unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

13.3.2 Counter modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

13.3.3 Clock selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

13.3.4 Capture/compare channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

13.3.5 Input capture mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

13.3.6 PWM input mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

13.3.7 Forced output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

13.3.8 Output compare mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

13.3.9 PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

13.3.10 One-pulse mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

13.3.11 Clearing the OCxREF signal on an external event . . . . . . . . . . . . . . . 309

13.3.12 Encoder interface mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

13.3.13 Timer input XOR function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

13.3.14 Timers and external trigger synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

13.3.15 Timer synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

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