STM32L1: малопотребляющие микроконтроллеры на Cortex-M3

STM32L1 — первое малопотребляющее семейство STM32: ядро Cortex-M3 с частотой до 32 МГц, data EEPROM, у L100, L152 и L162 — контроллер ЖКИ. Здесь — сравнение линеек и категорий и страницы с распиновкой и номерами альтернативных функций каждого микроконтроллера в каждом корпусе.

STM32L1 — семейство 32-битных малопотребляющих микроконтроллеров STMicroelectronics на ядре Arm Cortex-M3 с частотой до 32 МГц. Как и у STM32L0, напряжение ядра переключается между тремя диапазонами, а рядом с флеш-памятью есть отдельная data EEPROM; у большинства линеек — контроллер ЖКИ со своим повышающим преобразователем. В разделе 90 страниц для 132 исполнений в 11 корпусах, 3 линейки: у каждого сочетания микроконтроллера и корпуса — своя страница со схемой выводов и номерами альтернативных функций.

Линейки STM32L1

Значения в таблице собраны из записей базы ST: частота — максимальная для линейки, память — от наименьшего до наибольшего исполнения.

Линейка	Ядро, частота	Флеш-память	ОЗУ	Корпуса	Чем выделяется
STM32L100 Value Line	Cortex-M3, до 32 МГц	32 КБ – 256 КБ	4 КБ – 16 КБ	LQFP64, UFQFPN48	USB, DAC, COMP, I²S
STM32L151/152	Cortex-M3, до 32 МГц	32 КБ – 512 КБ	10 КБ – 80 КБ	LQFP48, LQFP64, LQFP100, LQFP144, TFBGA64, UFBGA100, UFBGA132, UFQFPN48, WLCSP63, WLCSP64, WLCSP104	USB, SDIO, FSMC, DAC, COMP, I²S
STM32L162	Cortex-M3, до 32 МГц	256 КБ – 512 КБ	32 КБ – 80 КБ	LQFP64, LQFP100, LQFP144, UFBGA100, UFBGA132, WLCSP64, WLCSP104	USB, SDIO, FSMC, DAC, COMP, I²S, AES

Всё семейство описывает RM0038. По данным ST линейки различаются так: STM32L151 — без контроллера ЖКИ, STM32L152 — с ним, STM32L162 — с ЖКИ и аппаратным шифрованием AES, STM32L100 — Value line с ЖКИ. Контроллер ЖКИ управляет пассивными монохромными индикаторами: до 8 общих и до 44 сегментных выводов, то есть до 176 (44 × 4) или 320 (40 × 8) элементов изображения; питать индикатор можно снаружи через вывод VLCD или от встроенного повышающего преобразователя (RM0038, раздел о LCD).

Категории. RM0038 делит микроконтроллеры на шесть категорий (табл. 1–4): категории 1 и 2 — 32–128 КБ флеш-памяти, 3 — 256 КБ, 4 и 6 — 384 КБ, 5 — 512 КБ. Категорию часто выдаёт только буква в конце обозначения: STM32L151C8T6 — категория 1, STM32L151C8T6A — категория 2, исполнения с буквой X — категория 6. Data EEPROM у категорий 1 и 2 — 4 КБ, у категории 3 — 8 КБ (RM0038, табл. 8 и 9).

Тактирование и питание

Частоту ограничивает диапазон напряжения ядра (RM0038, табл. 13):

Диапазон	Напряжение ядра	Питание VDD	С одним тактом ожидания	Без тактов ожидания
Range 1	1,8 В	1,71–3,6 В	32 МГц	16 МГц
Range 2	1,5 В	1,71–3,6 В	16 МГц	8 МГц
Range 3	1,2 В	1,65–3,6 В	8 МГц	4,2 МГц

Для категории 1 в Range 3 пределы вдвое ниже: 4,2 и 2,1 МГц. После сброса ядро работает от генератора MSI на 2 МГц без тактов ожидания. Время работы от батареи по токам в разных режимах оценивает калькулятор времени работы от батареи.

Выводы STM32L1: альтернативные функции и загрузка

В отличие от STM32F1 того же ядра, у STM32L1 на каждой линии порта стоит мультиплексор альтернативных функций, как у STM32F4: режим задаёт GPIOx_MODER, номер функции AF0–AF15 — регистры GPIOx_AFRL и GPIOx_AFRH (RM0038, раздел GPIO); в данных ST у STM32L1 встречаются номера до AF14.

Режим загрузки задают выводы BOOT0 и BOOT1: BOOT0 = 0 — флеш-память, BOOT0 = 1 и BOOT1 = 0 — системная память с загрузчиком, BOOT0 = 1 и BOOT1 = 1 — ОЗУ (RM0038, табл. 6).

Все STM32L1 по корпусам

Найти среди 90 страниц

STM32L100 Value Line — Cortex-M3, до 32 МГц

Микроконтроллер	Корпус	Флеш-память	ОЗУ	Линий ввода-вывода
STM32L100C6Ux	UFQFPN48	32 КБ	4 КБ	37
STM32L100C6UxA	UFQFPN48	32 КБ	10 КБ	37
STM32L100R8Tx, STM32L100RBTx	LQFP64	64 КБ / 128 КБ	8 КБ / 10 КБ	51
STM32L100R8TxA, STM32L100RBTxA	LQFP64	64 КБ / 128 КБ	10 КБ	51
STM32L100RC	LQFP64	256 КБ	16 КБ	51

STM32L151/152 — Cortex-M3, до 32 МГц

Микроконтроллер	Корпус	Флеш-память	ОЗУ	Линий ввода-вывода
STM32L151C6Tx, STM32L151C8Tx, STM32L151CBTx	LQFP48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	37
STM32L151C6TxA, STM32L151C8TxA, STM32L151CBTxA	LQFP48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	37
STM32L151C6Ux, STM32L151C8Ux, STM32L151CBUx	UFQFPN48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	37
STM32L151C6UxA, STM32L151C8UxA, STM32L151CBUxA	UFQFPN48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	37
STM32L151CC	LQFP48	256 КБ	32 КБ	37
STM32L151CC	UFQFPN48	256 КБ	32 КБ	37
STM32L151QC	UFBGA132	256 КБ	32 КБ	112
STM32L151QD	UFBGA132	384 КБ	48 КБ	112
STM32L151QE	UFBGA132	512 КБ	80 КБ	111
STM32L151R6Hx, STM32L151R8Hx, STM32L151RBHx	TFBGA64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	50
STM32L151R6HxA, STM32L151R8HxA, STM32L151RBHxA	TFBGA64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	50
STM32L151R6Tx, STM32L151R8Tx, STM32L151RBTx	LQFP64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	51
STM32L151R6TxA, STM32L151R8TxA, STM32L151RBTxA	LQFP64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	51
STM32L151RCTx	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L151RCTxA	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L151RC	WLCSP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L151RD	LQFP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L151RD	WLCSP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L151RE	LQFP64	512 КБ	80 КБ	51
STM32L151UC	WLCSP63	256 КБ	32 КБ	51
STM32L151V8Hx, STM32L151VBHx	UFBGA100	64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	83
STM32L151V8HxA, STM32L151VBHxA	UFBGA100	64 КБ / 128 КБ	32 КБ	83
STM32L151V8Tx, STM32L151VBTx	LQFP100	64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	83
STM32L151V8TxA, STM32L151VBTxA	LQFP100	64 КБ / 128 КБ	32 КБ	83
STM32L151VC	UFBGA100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L151VCTx	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L151VCTxA	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L151VDTx	LQFP100	384 КБ	48 КБ	83
STM32L151VDTxX	LQFP100	384 КБ	80 КБ	83
STM32L151VD	WLCSP104	384 КБ	80 КБ	83
STM32L151VE	LQFP100	512 КБ	80 КБ	83
STM32L151VE	WLCSP104	512 КБ	80 КБ	83
STM32L151ZC	LQFP144	256 КБ	32 КБ	115
STM32L151ZD	LQFP144	384 КБ	48 КБ	115
STM32L151ZE	LQFP144	512 КБ	80 КБ	115
STM32L152C6Tx, STM32L152C8Tx, STM32L152CBTx	LQFP48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	37
STM32L152C6TxA, STM32L152C8TxA, STM32L152CBTxA	LQFP48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	37
STM32L152C6Ux, STM32L152C8Ux, STM32L152CBUx	UFQFPN48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	37
STM32L152C6UxA, STM32L152C8UxA, STM32L152CBUxA	UFQFPN48	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	37
STM32L152CC	LQFP48	256 КБ	32 КБ	37
STM32L152CC	UFQFPN48	256 КБ	32 КБ	37
STM32L152QC	UFBGA132	256 КБ	32 КБ	112
STM32L152QD	UFBGA132	384 КБ	48 КБ	112
STM32L152QE	UFBGA132	512 КБ	80 КБ	111
STM32L152R6Hx, STM32L152R8Hx, STM32L152RBHx	TFBGA64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	50
STM32L152R6HxA, STM32L152R8HxA, STM32L152RBHxA	TFBGA64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	50
STM32L152R6Tx, STM32L152R8Tx, STM32L152RBTx	LQFP64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	51
STM32L152R6TxA, STM32L152R8TxA, STM32L152RBTxA	LQFP64	32 КБ / 64 КБ / 128 КБ	16 КБ / 32 КБ	51
STM32L152RCTx	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L152RCTxA	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L152RD	LQFP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L152RD	WLCSP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L152RE	LQFP64	512 КБ	80 КБ	51
STM32L152UC	WLCSP63	256 КБ	32 КБ	51
STM32L152V8Hx, STM32L152VBHx	UFBGA100	64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	83
STM32L152V8HxA, STM32L152VBHxA	UFBGA100	64 КБ / 128 КБ	32 КБ	83
STM32L152V8Tx, STM32L152VBTx	LQFP100	64 КБ / 128 КБ	10 КБ / 16 КБ	83
STM32L152V8TxA, STM32L152VBTxA	LQFP100	64 КБ / 128 КБ	32 КБ	83
STM32L152VC	UFBGA100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L152VCTx	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L152VCTxA	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L152VDTx	LQFP100	384 КБ	48 КБ	83
STM32L152VDTxX	LQFP100	384 КБ	80 КБ	83
STM32L152VE	LQFP100	512 КБ	80 КБ	83
STM32L152VE	WLCSP104	512 КБ	80 КБ	83
STM32L152ZC	LQFP144	256 КБ	32 КБ	115
STM32L152ZD	LQFP144	384 КБ	48 КБ	115
STM32L152ZE	LQFP144	512 КБ	80 КБ	115

STM32L162 — Cortex-M3, до 32 МГц

Микроконтроллер	Корпус	Флеш-память	ОЗУ	Линий ввода-вывода
STM32L162QC	UFBGA132	256 КБ	32 КБ	112
STM32L162QD	UFBGA132	384 КБ	48 КБ	112
STM32L162RCTx	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L162RCTxA	LQFP64	256 КБ	32 КБ	51
STM32L162RD	LQFP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L162RD	WLCSP64	384 КБ	48 КБ	51
STM32L162RE	LQFP64	512 КБ	80 КБ	51
STM32L162VC	UFBGA100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L162VCTx	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L162VCTxA	LQFP100	256 КБ	32 КБ	83
STM32L162VD	LQFP100	384 КБ	48 КБ	83
STM32L162VD	WLCSP104	384 КБ	80 КБ	83
STM32L162VE	LQFP100	512 КБ	80 КБ	83
STM32L162VE	WLCSP104	512 КБ	80 КБ	83
STM32L162ZC	LQFP144	256 КБ	32 КБ	115
STM32L162ZD	LQFP144	384 КБ	48 КБ	115
STM32L162ZE	LQFP144	512 КБ	80 КБ	115

Перед разводкой платы сверяйте выводы с даташитом своего исполнения: в нём указаны допустимые напряжения на выводах (толерантные к 5 В помечены FT), токи и номиналы внешних компонентов.

Частые вопросы

Чем STM32L151 отличается от STM32L152?

По данным ST у STM32L152 есть контроллер ЖКИ, а у STM32L151 его нет; в базе ST они объединены в одну линейку STM32L151/152, а различия выводов в одинаковых корпусах видны в разделе «Похожие по выводам» на страницах микроконтроллеров. STM32L162 — это STM32L152 с аппаратным шифрованием AES, STM32L100 — линейка Value line с ЖКИ.

Что значат буквы A и X в конце обозначения STM32L1?

Это другая категория кристалла (RM0038, табл. 2–4). Например, STM32L151C8T6 относится к категории 1, а STM32L151C8T6A — к категории 2; STM32L151VDY6XTR с буквой X — к категории 6. Объём флеш-памяти у них одинаковый, но часть таблиц RM0038 — организация памяти, векторы прерываний, такты ожидания — приводится по категориям, поэтому категорию своего исполнения стоит знать.

На какой частоте работает STM32L1?

Частоту ограничивает диапазон напряжения ядра (RM0038, табл. 13): в Range 1 (1,8 В, питание 1,71–3,6 В) — до 32 МГц с одним тактом ожидания флеш-памяти и до 16 МГц без него, в Range 2 (1,5 В) — до 16 и 8 МГц, в Range 3 (1,2 В, питание от 1,65 В) — до 8 и 4,2 МГц у категорий 2–6. После сброса ядро работает от генератора MSI на 2 МГц.

Как запустить загрузчик STM32L1?

Режим загрузки задают выводы BOOT0 и BOOT1: при BOOT0 = 0 запускается флеш-память, при BOOT0 = 1 и BOOT1 = 0 — системная память с загрузчиком, при BOOT0 = 1 и BOOT1 = 1 — ОЗУ (RM0038, табл. 6). У категорий 4–6 есть ещё бит nBFB2 в байте опций: он включает загрузку со второго банка флеш-памяти через системную память.