STM32L071x8 STM32L071xB
STM32L071xZ
Access line ultra-low-power 32-bit MCU Arm
®
-based Cortex
®
-M0+,
up to 192KB Flash, 20KB SRAM, 6KB EEPROM, ADC
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)
– 20 KB 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
– PLL for CPU clock
Pre-programmed bootloader
– USART, I2C, SPI supported
Development support
– Serial wire debug supported
UFQFPN32
5x5 mm
UFBGA100
7x7 mm
LQFP32 7x7 mm
LQFP48 7x7 mm
LQFP64 10x10 mm
LQFP100 14x14 mm
UFBGA64
TFBGA64
5x5mm
WLCSP49
(3.294x3.258 mm)
Rich Analog peripherals
– 12-bit ADC 1.14 Msps up to 16 channels (down
to 1.65 V)
– 2x ultra-low-power comparators (window mode
and wake up capability, down to 1.65 V)
7-channel DMA controller, supporting ADC, SPI,
I2C, USART, Timers
Up to 10x peripheral communication interfaces
– 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, and 2x
watchdogs (independent/window)
CRC calculation unit, 96-bit unique ID
All packages are ECOPACK
®
2
Table 1. Device summary
Reference
Part number
STM32L071V8, STM32L071K8,
STM32L071C8
STM32L071VB, STM32L071RB,
STM32L071CB, STM32L071KB
STM32L071VZ, STM32L071RZ,
STM32L071CZ, STM32L071KZ
STM32L071x8
STM32L071xB
STM32L071xZ
May 2018
This is information on a product in full production.
DS10690 Rev 5
1/144
www.st.com
Contents
STM32L071xx
Contents
1
2
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1
2.2
Device overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ultra-low-power device continuum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3
Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1
3.2
3.3
3.4
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
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
3.14
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
Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.12.1
Internal voltage reference (V
REFINT
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Ultra-low-power comparators and reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.14.1
3.14.2
3.14.3
3.14.4
3.14.5
3.14.6
General-purpose timers (TIM2, TIM3, TIM21 and TIM22) . . . . . . . . . . . 29
Low-power Timer (LPTIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Basic timer (TIM6, TIM7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Independent watchdog (IWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.15
Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2/144
DS10690 Rev 5
STM32L071xx
3.15.1
3.15.2
3.15.3
3.15.4
Contents
I2C bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter (USART) . . 32
Low-power universal asynchronous receiver transmitter (LPUART) . . . 32
Serial peripheral interface (SPI)/Inter-integrated sound (I2S) . . . . . . . . 33
3.16
3.17
Cyclic redundancy check (CRC) calculation unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Serial wire debug port (SW-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4
5
6
Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
6.1.6
6.1.7
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2
6.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
6.3.7
6.3.8
6.3.9
6.3.10
6.3.11
6.3.12
6.3.13
6.3.14
6.3.15
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 61
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Wakeup time from low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Electrical sensitivity characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
12-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
DS10690 Rev 5
3/144
4
Contents
6.3.16
6.3.17
6.3.18
6.3.19
STM32L071xx
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Communications interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
LQFP100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
UFBGA100 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
LQFP64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
UFBGA64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
TFBGA64 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
WLCSP49 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
LQFP48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
LQFP32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
UFQFPN32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.10.1
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8
9
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4/144
DS10690 Rev 5
STM32L071xx
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 STM32L071xx device features and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . 12
Functionalities depending on the operating power supply range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
CPU frequency range depending on dynamic voltage scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
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
Timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Comparison of I2C analog and digital filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
STM32L071xx I
2
C implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
USART implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
SPI/I2S implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Legend/abbreviations used in the pinout table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
STM32L071xxx pin definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Alternate functions port A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Alternate functions port B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Alternate functions port C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Alternate functions port D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Alternate functions port E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Alternate functions port H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Embedded internal reference voltage calibration values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Embedded internal reference voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Current consumption in Run mode, code with data processing running from
Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Current consumption in Run mode, code with data processing running from RAM . . . . . . 66
Current consumption in Run mode vs code type,
code with data processing running from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Current consumption in Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Current consumption in Low-power run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Current consumption in Low-power sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Typical and maximum current consumptions in Stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Typical and maximum current consumptions in Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Average current consumption during Wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Peripheral current consumption in Run or Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Peripheral current consumption in Stop and Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Low-power mode wakeup timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
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