STM8L系列产品介绍

STM8L 超低功耗 八位微控制器 2009 STM32 全国研讨会 北京、深圳、上海、台北、 青岛、重庆、南京、哈尔滨、 武汉、福州、西安 2 超低功耗微控制器平台的关键词超低功耗微控制器平台的关键词 ™ 低功耗的承诺 ‹ 从STM8L到STM32L完整的低功耗微控制器平台 ‹ 采用最新、超低漏电流的工艺 ‹ 极大的改善包括动态和静态的功耗 ™ 高效率的承诺 ‹ 由于采用最新的架构，性能/功耗比达到新高 ‹ 运行模式功耗低至：150 µA/MHz ‹ 在低功耗模式下，仅需 350nA，SRAM和寄存器数据还可以保留 ™ 优化的产品分布 ‹ 采用通用单片机从8位到32位全覆盖的策略 ‹ 针对特殊的应用，提供片上集成的安全特性 ‹ 最佳的性价比 3 88位到位到3232位超低功耗产品规划位超低功耗产品规划 性 能 ( M I P S ) 集成度 (特性) STM8LSTM8L STM32LSTM32L •STM8L15x •配置丰富的中级 STM8L / 4K – 64K •1.65 V to 3.6 V, 16 MHz 内置LCD控制器, EEPROM, 实时时钟, 高级模拟外设 •STM8L101 •入门级的 STM8L / 4K-8K •1.65 V to 3. 6V, 16 MHz •内置RC振荡器 ,比较器,小引脚封装 •STM32L15x •超低功耗的32位微控制器，/ 32K- 512K Flash •1.65 V to 3.6 V, 32 MHz 内置LCD控制器, EEPROM, 实时 时钟, 高级模拟外设， USB. ¾ STM 采用130nm 超低漏电流工艺 ¾ 极大的改善包括动态和静态的功耗 ¾ 采用通用单片机从8位到32位全覆盖的策略 4 STM8L/32L STM8L/32L 目标市场目标市场 ™ 医疗仪器 ‹ 血糖仪 ‹ 胰岛素泵 ‹ 糖尿病检测仪 ‹ 血压计 ‹ 胆固醇监控仪 ‹ 病人监护 ‹ 心脏监控仪 ™ 计 ‹ 电能表 ‹ 气表 ‹ 水表 ‹ 计量称 ‹ 热量表 ™ 通信 ‹ 无绳电话 ™ 通信 ‹ 无绳电话 ™ 报警系统 ‹ 主控单元 ‹ 有线传感器 ‹ 无线传感器 ‹ 智能门锁 ™ 便携设备 ‹ 移动电话附件 ‹ 3D 鼠标和遥控器 ‹ 游戏设备 ‹ GPS 手表 ‹ 运动设备 ‹ 玩具 ™ 电能及能量设备 ‹ 新能源 (混合/太 阳能/风能) STM8L 8位超低功耗微控制器 2009 STM32 全国研讨会 6 STM8L STM8L 特性特性 ™采用高性能 STM8 8位内核：在16Mhz运行频率 下，高达16MIPS ™ 26 个引脚和软件兼容的型号，3个产品线 ™内置4KB 到32KB Flash，多达2KB SRAM ™在运行模式下，功耗低至150 µA/MHz ™提供四种低功耗模式，在SRAM 数据保留的低功耗 模式下，功耗仅为 350 nA ™配置丰富的数字和模拟外设 ™提供免费的触摸感应程序库 STM8L STM8L 产品线产品线 7 Flash Size (bytes) 16 K 32 K 4 K 8 K STM8L101x3 STM8L101x2 STM8L151x4 STM8L151x6 STM8L151x3 STM8L151x2 STM8L152x4 ¾ 采用最新的超低漏电流工艺 ¾ STM8L101供电电源：1.65V-3.6V ¾ STM8L15x 供电电源：1.8V-3.6V (1.65V 电源下降时，工作电压可低至1.65V) ¾ 超低功耗模式,活跃暂停模式下：0.9µA, 暂停模式下: 400nA ¾ 运行模式下，改善了为控制器的整体功耗效率 STM8L101 16 MHZ 比较器 20 to 32 引脚 STM8L151 16 MHZ 12位AD , 比较器, DAC 20 to 80引脚 STM8L152 16 MHZ 12位AD ,比较器, DAC, 液晶控制器 32 to 80引脚 量产 /样片阶段 STM8L152x6 开发中 将来 STM8L151x8 STM8L152x864 K 8 STM8L1xx STM8L1xx 产品线产品线 STM8L152 所有都包含： USART, SPI, I2C 看门狗 （STM8L15x 具有双看门狗) 多通道16-bit 定时器 内置 16 MHz 和 38 kHz RC 振荡器 复位电路 （上电复位，掉电复位） Up to 8 KB Flash STM8L101 Up to 1.5 KB SRAM 2路 比较器 Up to 32 KB Flash Up to 2 KB SRAM Main osc. input 1-16 MHz Data E²PROM RTC with 32 kHz osc. DMA LCD 4x28 12-bit ADC 1 µs Temp sensor 12- bit DAC Reset + BOR PVD STM8L151 Up to 32 KB Flash Up to 2 KB SRAM Main osc. input 1-16 MHz Data E²PROM RTC with 32 kHz osc. DMA 12-bit ADC 1 µs Temp sensor 12- bit DAC Reset + BOR PVD 16 MHz STM8 CPU STM8 core @ 16 MHz STM8 core @ 16 MHz STM8 core @ 16 MHz 9 STM8L STM8L 产品系列产品系列 闪存 4 K 8 K 28 pins QFN(4x4) STM8L101K3 1.5 KB RAM 20 pins TSSOP/ QFN(3x3) 32 pins LQFP(7x7)/ QFN(5x5) STM8L101F2 1.5 KB RAM STM8L151K4 2 KB RAM STM8L151G4 2 KB RAM 16K 48 pins LQFP(7x7)/ QFN(7x7) STM8L152K4 2 KB RAM STM8L152C4 2 KB RAM STM8L151C4 2 KB RAM STM8L101F3 1.5 KB RAM STM8L101G2 1.5 KB RAM STM8L101G3 1.5 KB RAM 32K STM8L151K6 2 KB RAM STM8L151G6 2 KB RAM STM8L152K6 2 KB RAM STM8L152C6 2 KB RAM STM8L151C6 2 KB RAM STM8L151F2 1 KB RAM STM8L151G2 1 KB RAM STM8L151F3 1 KB RAM STM8L151G3 1 KB RAM STM8L151K3 1 KB RAM 开发中 将来 量产/样片 封装 STM8L151C8 4 KB RAM STM8L152C8 4 KB RAM STM8L152R8 4 KB RAM STM8L151R8 4 KB RAM 64K • STM 8L15 1 没有 LCD 控制器 • STM 8L15 2 带有 LCD 控制器 64 pins LQFP(10x10) STM8L152M8 4 KB RAM STM8L151M8 4 KB RAM 80 pins LQFP(14x14) 10 STM8L101 8K STM8L101 8K 结构框图结构框图 SPI SPI USART USART I²CI²C 2x16 bit Timer 2 Channels 2x16 bit Timer 2 Channels 1x8-bit Timer1x8-bit Timer Ind. Wd with 38KHz int. Ind. Wd with 38KHz int. 自动唤醒单元自动唤醒单元 A d d r e s s & D a t a B u s A d d r e s s & D a t a B u s 1.5KB SRAM1.5KB SRAM 8KB Flash Memory 8KB Flash Memory 2 x 比较器2 x 比较器 Reset systemReset system POR/PDR Voltage Reg.Voltage Reg. A d d r e s s & D a t a B u s A d d r e s s & D a t a B u s Nested IT Ctrl Up to 29 ext.IT Nested IT Ctrl Up to 29 ext.IT STM8 Core @ 16 MHz STM8 Core @ 16 MHz ® Int. RC 16 MHz Int. RC 16 MHz Int. RC 38 KHzInt. RC 38 KHz Clock Controller Clock Controller Debug Module SWIM Debug Module SWIM Up to 30 I/OsUp to 30 I/Os ‹内核 ¾STM8，16MHz主频 ¾-40 to 125°C ¾1.65V to 3.6V 电源范围 ‹存储器 ¾多达8KB 闪存 ¾1.5KB SRAM ‹主要特性 ¾2个超低功耗模式 ¾内置+/- 1% RC 振荡器 ¾低功耗模式： z 暂停模式下：0.35µA z 活跃暂停模式下：0.8µA (带有自动唤醒单元) ¾安全复位系统 (上电复 位，掉电复位) ¾多数端口可驱动大电流 (20mA) ‹封装 ¾28 pins QFN ¾20 pins QFN/TSSOP ¾32 pins LQFP/QFN 11 STM8L152 32K STM8L152 32K 结构框图结构框图 SPI SPI USART USART I²CI²C 2x16 bit Timer 2 Channels 2x16 bit Timer 2 Channels 1x8-bit Timer1x8-bit Timer 2x Watchdog (IWDG & WWDG) 2x Watchdog (IWDG & WWDG) RTC/AWURTC/AWU A d d r e s s & D a t a B u s A d d r e s s & D a t a B u s Thermal Sens.Thermal Sens. 2KB SRAM2KB SRAM 1KB E2prom 1KB E2prom 32KB Flash Memory 32KB Flash Memory 12 bit ADC 25 channels 12 bit ADC 25 channels Reset systemReset system Int Volt. Refer. POR/PDR Voltage Reg.Voltage Reg. BOR A d d r e s s & D a t a B u s A d d r e s s & D a t a B u s Nested IT Ctrl 32 IT vectors Up to 40 ext.IT Nested IT Ctrl 32 IT vectors Up to 40 ext.IT STM8 Core @ 16 MHz STM8 Core @ 16 MHz ® Int. RC 16 MHz Int. RC 16 MHz Xtal 1-16 MHzXtal 1-16 MHz Int. RC 38 KHzInt. RC 38 KHz Clock Controller Clock Controller Debug Module SWIM Debug Module SWIM Up to 41 I/OsUp to 41 I/Os PVD Xtal 32,768 KHz Xtal 32,768 KHz DMADMA 12 bit DAC12 bit DAC 2xComparator s 2xComparator s Boot ROMBoot ROM LCD driver Up to 4 x 28 LCD driver Up to 4 x 28 1x16 bit Timer Adv Control 3 Channels 1x16 bit Timer Adv Control 3 Channels ‹内核 ¾ STM8，16MHz主频 ¾ -40 to 125°C ¾ 电源范围1.8V~3.6V(电源 下降至1.65V仍可以工作) ‹存储器 ¾ 多达32K Flash, ¾ 2K SRAM, ¾ 1K 数据 EEPROM ‹主要特性 ¾ 4个超低功耗模式 ¾ 内置+/- 1% RC 振荡器 ¾ 低功耗模式 z 暂停模式:0.4µA z 活跃暂停模式:1µA (实 时时钟工作) ¾ 安全复位系统 (POR/PDR, BOR, PVD) ¾ 所有的I/O口可以做大电 流吸入/输出 (20mA) ‹封装 ¾ 28 pins QFN ¾ 32 pins LQFP/QFN ¾ 48 pins LQFP/QFN 12 STM8L101 8K – 低功耗数据 典型值@25°C Vdd 范围内 ¾活跃暂停模式： 所有时钟关闭，自动唤醒模式打开 ¾ 暂停模式: 所有时钟关闭，自动唤醒模式关闭 POR/PDR 打开 RAM 区数据被保留 从主动暂停模式启动时间： 4µs 0.8µA 0.35µA 暂停 模式 活跃暂 停模式 （自动 唤醒单 元打开 动态运行模式 在Flash中运行 150µA/MHz 动态运行模式 在Flash中运行 150µA/MHz 动态运行模式 在RAM中运行 75µA/MHz 动态运行模式 在RAM中运行 75µA/MHz 暂停模式主要特性： 13 STM8L15x 32K – 低功耗数据 典型值@25°C Vdd 范围内 POR/PDR ON RAM 区数据被保留 BOR Option at 2µA 从主动暂停模式启动时间： 4µs 1.0µA 活跃暂停 模式 实时时钟 打开* 0.4µA 暂停 模式 5.4µA 低功耗 运行模式 32KHz 低功耗 等待模式 32KHz 3.3µA ¾低功耗等待模式: 低速内部RC振荡器/低速外部晶振打开, 外设可以被激活 ¾活跃暂停模式： 所有时钟关闭，自动唤醒模式打开 ¾ 暂停模式: 所有时钟关闭，自动唤醒模式关闭 ƒ *这是可能实现的: 实时时钟基于内部低速RC振荡器, 实现定时唤醒， 动态运行模式 在Flash中运行 192µA/MHz 动态运行模式 在Flash中运行 192µA/MHz 动态运行模式 在RAM中运行 90µA/MHz 动态运行模式 在RAM中运行 90µA/MHz 低功耗模式下： 14 • 活跃暂停模式和暂停模式，这是继承原先产品线的低功耗模式 • 2个新的低功耗模式: – 低功耗运行模式： CPU 依然运行 • 代码在RAM中执行，基于低速振荡器 • 低速外部振荡器/低速内部振荡器支持CPU工作，调压器处于低功耗模式 – 低功耗等待模式: CPU停止 • 实时时钟运行，其他外设可选择被激活 • EEPROM 被关闭，调压器处于低功耗状态， STM8L STM8L 低功耗模式低功耗模式 低功耗模式 功能 低功耗数值 CPU 外设 高速 振荡 器 实时时 钟日历 低速内 部振荡 器 FLASH RAM STM8L 典型值@ 3V / 25°C STM8L 典型值@ 3V / 85°C 低功耗运行* 运行 可以激活 停止 运行 运行 停止 运行 5.4µA 低功耗等待* 停止 可以激活 停止 运行 运行 停止 运行 3.3µA 活跃暂停，实时时钟全功 能模式运行* 停止 运行 运行 停止 运行 1.0µA 1.4µA 活跃暂停，实时时钟仅基 于低速内部振荡器 停止 运行 停止 运行 0.8µA 1.2µA 暂停 停止 停止 停止 运行 0.35µA 1µA *仅STM8L15x STM8L/STM32L 低功耗技术优势 2009 STM32 全国研讨会 16 安全监控特性安全监控特性 • 闪存读写保护 • 复位电路 • 备份时钟 • 双看门狗 • 电源监控 • 唯一的设备标 识 • 带有纠错功能的非易挥发性存 储器 • 代码防盗保护 Presenter Presentation Notes 17 电源监控和复位电路电源监控和复位电路 ™ 电源监控和复位电路Full Reset circuitry / Supply Monitoring ‹ 上电复位/掉电复位 “零功耗”—一直打开 ‹ 电源下降检测—BOR 在低功耗模式可以被打开或关闭 ‹ 可编程电压检测—可以被打开或关闭 ‹ 在BOR关闭的情况下，电池电压低至1.65V, STM8L 依然可以工作 ™ 在运行模式下，用户通过选项字节激活BOR. ™ BOR 工作对电源电压上升／下降的时间没有特别的要求， 也就意味着对电源波形没有特别的要求 1.8V Vdd Reset 1.65V Vdd Vdd 3.6V 18 低功耗的要点低功耗的要点 ™ 超低功耗130nm工艺 ‹ 在全温度范围内超低漏电流，工作电压低至1.8V. ‹ 性能和功耗与工作电压密切相关的。 ™ 低功耗设计 ‹ 自动时钟门控 ‹ 带有自动进入低功耗功能的闪存 ‹ DAC 和ADC工作电压低至1.8V ‹ 闪存编程电压可低至1.65V ™ 低功耗模式 ‹ 多种低功耗模式： ¾ 低功耗运行模式，低功耗等待模式，活跃暂停模式，暂停模式低至 0.35µA ‹ 低功耗模式快速启动– 暂停模式启动为4µs ™ 低功耗时钟 ‹ 内部RC振荡器优化后在2MHz启动，以降低功耗 ‹ 内部36.768KHz振荡器校正可达+/- 0.2% ，以减少外部晶振的功耗 19 STM8LSTM8L灵活的时钟控制器灵活的时钟控制器 HSE OSC 1-16MHz HSI RC 16MHz Typ. 1% LSI RC 3２KHz LSE OSC 32,768KHz fHSI fLSI /1,2,4,8,16,32,64 /1,2,4,8,16 fCPU fCCO fPRFN (* ) CSS fRTC fLCD fWDG 时钟源控制 (*) PRFN, clk gating UART,I²C, SPI, Timers, DAC, ADC, LCD, DMA, WWdg fHSE fLSI fLSE ™ 时钟失效监测和恢复机制 ™ 内部高速RC振荡器（HSI) @16MHz, 在室温下最大 +/-2% 误差 ‹ 内部32.768KHz晶振时钟源，可 自我校正到+/-0.2% 的精度 ™ 内部低速RC振荡器 (LSI) 32KHz，带有自动唤醒功能。 ™ 内核频率范围：2KHz --16MHz ™ 快速高效的时钟切换，（3us) ™ 外设时钟控制：激活或者关闭每 个外设的时钟 ™ 从2MHz 唤醒，减少电流消耗 ™ 可配置的时钟输出 （ CCO） /1,2,4,8,16,32,64 100µA 300µA 0.5µA 0.6µA 20 片上高性能模拟外设片上高性能模拟外设 ™ 12位 ADC, 1µs 转换时间, 逐次逼近型 ‹ 工作电压可低至1.8V ‹ 采样时间可编程控制 ‹ 独立的Vdda/Vssa 和Vref+ 引脚 ‹ 工作电流典型值为 700µA ™ 12位 DAC, 1µs 转换时间(code to code) ‹ 工作电压可低至1.8V ‹ 内部缓冲器最大可以驱动5k电阻/50pF电容 ‹ 与ADC共用Vdda/Vssa 和 Vref ‹ 可被定时器，DMA触发 ™ 超低功耗比较器 ‹ 每个比较器独有一个固定的阀值 （1.23） ‹ 根据速度/功耗得比值，可以选择快速和低速模式 ‹ 2个比较器在停止模式下，可以唤醒 ‹ 功耗低于3uA. (包含比较器在内的全部MCU功耗） ‹ 2个比较器可以结合起来作为窗口比较器使用 ™ 内部电压参考 ‹ 可通过低功耗的输出缓冲器(1μA典型值)输出给外部设备 ‹ 为运算放大器或者传感器提供一个独立的Vdd 参考电压 工具和软件库 2009 STM32 全国研讨会 22 STM8L STM8L -- SWIM SWIM 和调试模块和调试模块 ™ 非侵入的在线调试,快速编程 ‹ SWIM不占用任何CPU资源 ™ 对寻址和存储器空间没有限制 ™ 无需监控程序代码 ™ 没有中断重映射 ™ 代码实时执行 ™ 指令中断断点没有限制 ‹ 2个可配置的高级中断断点 ‹ 多达23个条件和数据断点 ™ 程序运行期间，存储器和外设寄存器可以实时读写 STM8S Supply PA0 SWIM 接口示意图 VDD STM8L Supply VDD NRST SWIM GND Debug Module 4 3 2 1 23 STM8LSTM8L--评估板评估板 ™ 外设的硬件的评估平台 ‹ STM8L101: STM8L101-EVAL ‹ STM8L152: STM8L1526-EVAL ™ 所有的外设和I/O都引出来 ™ 预装自我测试程序和主要外设的演示程 序 ™ 演示程序在以下网站可获得 ‹ www.st.com/mcu ™ STM8L1526-EVAL集成了ST-LINK. 24 STM8L101 低功耗演示板： STEVAL- IAS003V1 http://www.st.com/mcu/ STM8L101 带有软件LCD驱动的低功耗演示板 ‹特点: ¾36Hz 刷新频率，功耗为 1.25 uA efresh rate ¾软件LCD驱动3位数字 ¾2个按键 ¾最小化的外围器件: 仅有２个电容) ¾低成本的单层板 ¾价格：USD27.00 25 STM8L15xSTM8L15x 低功耗演示板低功耗演示板 ™ 7种不同模式演示STM8L15x超低功耗特性 ‹一个液晶屏 ‹一个电池和电池底座 ‹一个电源跳线 ‹两个按键 ‹一个 SWIM 接口，用于 STM8L 的调试和配置 ‹一个2x12 I/O引出接口 26 软件库软件库 –– 缩短开发周期缩短开发周期 • ST 免费的软件库，可从 www.st.com/mcu获取 – 提供C语言的原文件 – 包括所有的外设 • 获得Class B: IEC60335-1 许可的自我检测程序 – 自我检测程序获得VDE的认证许可，（ VDE是一家全球认可的在软件安全领先 的测试公司， (http://www.vde.com/vde_en/) • CPU registers self-test 内核寄存器的自我测试 • Watchdog self-test 看门狗的自我测试(even if not directly asked by the norm) • 带有16位CRC校验、闪存完整性的检测 • RAM功能性的测试 (采用March C- algorithm) • 外部时钟频率的测试 • 自我测试的启动 谢谢 2009 STM32 全国研讨会 STM8L �超低功耗 八位微控制器� 超低功耗微控制器平台的关键词 8位到32位超低功耗产品规划 STM8L/32L 目标市场 STM8L �8位超低功耗微控制器�� STM8L 特性 STM8L 产品线 STM8L1xx 产品线 STM8L 产品系列 STM8L101 8K 结构框图 STM8L152 32K 结构框图 Slide Number 12 Slide Number 13 STM8L 低功耗模式 STM8L/STM32L �低功耗技术优势 安全监控特性 电源监控和复位电路 低功耗的要点 STM8L灵活的时钟控制器 片上高性能模拟外设 工具和软件库 STM8L - SWIM 和调试模块 STM8L-评估板 Slide Number 24 STM8L15x 低功耗演示板 软件库 – 缩短开发周期 谢谢