STM32L083x8 STM32L083xB
STM32L083xZ
Ultra-low-power 32-bit MCU Arm
®
-based Cortex
®
-M0+, up to 192KB
Flash, 20KB SRAM, 6KB EEPROM, LCD, USB, ADC, DACs, AES
Datasheet
-
production data
Features
•
Ultra-low-power platform
– 1.65 V to 3.6 V power supply
–
-40
to 125 °C temperature range
– 0.29 µA Standby mode (3 wakeup pins)
– 0.43 µA Stop mode (16 wakeup lines)
– 0.86 µA Stop mode + RTC + 20 KB RAM
retention
– Down to 93 µA/MHz in Run mode
– 5 µs wakeup time (from Flash memory)
– 41 µA 12-bit ADC conversion at 10 ksps
Core: Arm
®
32-bit Cortex
®
-M0+ with MPU
– From 32 kHz up to 32 MHz max.
– 0.95 DMIPS/MHz
Memories
– Up to 192 KB Flash memory with ECC (2 banks
with read-while-write capability)
– 20KB RAM
– 6 KB of data EEPROM with ECC
– 20-byte backup register
– Sector protection against R/W operation
Up to 84 fast I/Os (78 I/Os 5V tolerant)
Reset and supply management
– Ultra-safe, low-power BOR (brownout reset)
with 5 selectable thresholds
– Ultra-low-power POR/PDR
– Programmable voltage detector (PVD)
Clock sources
– 1 to 25 MHz crystal oscillator
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
– High speed internal 16 MHz factory-trimmed RC
(+/- 1%)
– Internal low-power 37 kHz RC
– Internal multispeed low-power 65 kHz to
4.2 MHz RC
– Internal self calibration of 48 MHz RC for USB
– PLL for CPU clock
Pre-programmed bootloader
– USB, USART supported
Development support
– Serial wire debug supported
LCD driver for up to 4x52 or 8x48 segments
UFBGA100
7x7 mm
LQFP48 7x7 mm
LQFP64 10x10 mm
LQFP100 14x14 mm
TFBGA64
5x5 mm
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
– Support contrast adjustment
– Support blinking mode
– Step-up converted on board
Rich Analog peripherals
– 12-bit ADC 1.14 Msps up to 16 channels (down
to 1.65 V)
– 2 x 12-bit channel DACs with output buffers
(down to 1.8 V)
– 2x ultra-low-power comparators (window mode
and wake up capability, down to 1.65 V)
Up to 24 capacitive sensing channels supporting
touchkey, linear and rotary touch sensors
7-channel DMA controller, supporting ADC, SPI,
I2C, USART, DAC, Timers, AES
11x peripheral communication interfaces
– 1x USB 2.0 crystal-less, battery charging
detection and LPM
– 4x USART (2 with ISO 7816, IrDA), 1x UART
(low power)
– Up to 6x SPI 16 Mbits/s
– 3x I2C (2 with SMBus/PMBus)
11x timers: 2x 16-bit with up to 4 channels, 2x 16-bit
with up to 2 channels, 1x 16-bit ultra-low-power
timer, 1x SysTick, 1x RTC, 2x 16-bit basic for DAC,
and 2x watchdogs (independent/window)
CRC calculation unit, 96-bit unique ID
True RNG and firewall protection
Hardware Encryption Engine AES 128-bit
All packages are ECOPACK
®
2
Table 1. Device summary
Reference
Part number
STM32L083V8
STM32L083CB, STM32L083VB,
STM32L083RB
STM32L083CZ, STM32L083VZ,
STM32L083RZ
•
•
•
STM32L083x8
STM32L083xB
STM32L083xZ
September 2017
This is information on a product in full production.
DocID027070 Rev 4
1/143
www.st.com
Contents
STM32L083xx
Contents
1
2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1
2.2
Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Ultra-low-power device continuum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3
Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1
3.2
3.3
3.4
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Interconnect matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Arm® Cortex®-M0+ core with MPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Reset and supply management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.1
3.4.2
3.4.3
Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
Clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Low-power real-time clock and backup registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
General-purpose inputs/outputs (GPIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Memories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Direct memory access (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Liquid crystal display (LCD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.13.1
3.13.2
Internal voltage reference (V
REFINT
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
V
LCD
voltage monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
Digital-to-analog converter (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Ultra-low-power comparators and reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Touch sensing controller (TSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
AES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.18.1
3.18.2
General-purpose timers (TIM2, TIM3, TIM21 and TIM22) . . . . . . . . . . . 31
Low-power Timer (LPTIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2/143
DocID027070 Rev 4
STM32L083xx
3.18.3
3.18.4
3.18.5
3.18.6
Contents
Basic timer (TIM6, TIM7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Independent watchdog (IWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
I2C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter (USART) . . 34
Low-power universal asynchronous receiver transmitter (LPUART) . . . 35
Serial peripheral interface (SPI)/Inter-integrated sound (I2S) . . . . . . . . 35
Universal serial bus (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.19
Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.19.1
3.19.2
3.19.3
3.19.4
3.19.5
3.20
3.21
3.22
Clock recovery system (CRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Cyclic redundancy check (CRC) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Serial wire debug port (SW-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4
5
6
Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
6.1.6
6.1.7
6.1.8
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Optional LCD power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.2
6.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
6.3.7
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 64
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Wakeup time from low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
DocID027070 Rev 4
3/143
4
Contents
6.3.8
6.3.9
6.3.10
6.3.11
6.3.12
6.3.13
6.3.14
6.3.15
6.3.16
6.3.17
6.3.18
6.3.19
6.3.20
6.3.21
STM32L083xx
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Electrical sensitivity characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
DAC electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
LCD controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
7
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
LQFP100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
UFBGA100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
LQFP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
TFBGA64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
LQFP48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.6.1
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8
9
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4/143
DocID027070 Rev 4
STM32L083xx
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Table 33.
Table 34.
Table 35.
Table 36.
Table 37.
Table 38.
Table 39.
Table 40.
Table 41.
Table 42.
Table 43.
Table 44.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Ultra-low-power STM32L083xxx device features and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . 11
Functionalities depending on the operating power supply range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
CPU frequency range depending on dynamic voltage scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Functionalities depending on the working mode
(from Run/active down to standby) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
STM32L0xx peripherals interconnect matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Temperature sensor calibration values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Internal voltage reference measured values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Capacitive sensing GPIOs available on STM32L083xx devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Comparison of I2C analog and digital filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
STM32L083xx I
2
C implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
USART implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
SPI/I2S implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Legend/abbreviations used in the pinout table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
STM32L083xx pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Alternate functions port A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Alternate functions port B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Alternate functions port C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Alternate functions port D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Alternate functions port E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Alternate functions port H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Embedded internal reference voltage calibration values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Current consumption in Run mode, code with data processing running from
Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Current consumption in Run mode, code with data processing running from RAM . . . . . . 69
Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Current consumption in Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Current consumption in Low-power run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Current consumption in Low-power sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Typical and maximum current consumptions in Stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Typical and maximum current consumptions in Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Average current consumption during Wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Peripheral current consumption in Run or Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Peripheral current consumption in Stop and Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
DocID027070 Rev 4
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