STM32G041x6/x8
Arm
®
Cortex
®
-M0+ 32-bit MCU, up to 64 KB Flash, 8 KB RAM,
2x USART, timers, ADC, comm. I/Fs, AES, RNG, 1.7-3.6V
Datasheet
-
production data
Features
•
Core: Arm
®
32-bit Cortex
®
-M0+ CPU,
frequency up to 64 MHz
•
-40°C to 85°C/105°C/125°C operating
temperature
•
Memories
– Up to 64 Kbytes of Flash memory with
protection and securable area
– 8 Kbytes of SRAM with HW parity check
•
CRC calculation unit
•
Reset and power management
– Voltage range: 1.7 V to 3.6 V
– Power-on/Power-down reset (POR/PDR)
– Programmable Brownout reset (BOR)
– Programmable voltage detector (PVD)
– Low-power modes:
Sleep, Stop, Standby, Shutdown
– V
BAT
supply for RTC and backup registers
•
Clock management
– 4 to 48 MHz crystal oscillator
– 32 kHz crystal oscillator with calibration
– Internal 16 MHz RC with PLL option (±1 %)
– Internal 32 kHz RC oscillator (±5 %)
•
Up to 44 fast I/Os
– All mappable on external interrupt vectors
– Multiple 5 V-tolerant I/Os
•
5-channel DMA controller with flexible mapping
•
12-bit, 0.4 µs ADC (up to 16 ext. channels)
– Up to 16-bit with hardware oversampling
– Conversion range: 0 to 3.6V
•
11 timers (one 128 MHz capable): 16-bit for
advanced motor control, one 32-bit and four
16-bit general-purpose, two low-power 16-bit,
two watchdogs, SysTick timer
•
Calendar RTC with alarm and periodic wakeup
from Stop/Standby/Shutdown
SO8N
4.9 × 6 mm
TSSOP20
6.4 × 4.4 mm
LQFP32
7 × 7 mm
LQFP48
7 × 7 mm
UFQFPN28
4 × 4 mm
UFQFPN32
5 × 5 mm
UFQFPN48
7 × 7 mm
WLCSP18
1.86 × 2.14 mm
•
Communication interfaces
– Two I
2
C-bus interfaces supporting Fast-
mode Plus (1 Mbit/s) with extra current
sink, one supporting SMBus/PMBus and
wakeup from Stop mode
– Two USARTs with master/slave
synchronous SPI; one supporting ISO7816
interface, LIN, IrDA capability, auto baud
rate detection and wakeup feature
– One low-power UART
– Two SPIs (32 Mbit/s) with 4- to 16-bit
programmable bitframe, one multiplexed
with I
2
S interface
•
True random number generator (RNG)
•
AES encryption with 128/256-bit key
•
Development support: serial wire debug (SWD)
•
96-bit unique ID
•
All packages ECOPACK 2 compliant
Table 1. Device summary
Reference
STM32G041x6
Part number
STM32G041C6, STM32G041F6,
STM32G041G6, STM32G041J6,
STM32G041K6
STM32G041C8, STM32G041K8,
STM32G041G8, STM32G041F8,
STM32G031Y8
STM32G041x8
April 2020
This is information on a product in full production.
DS12993 Rev 2
1/118
www.st.com
Contents
STM32G041x6/x8
Contents
1
2
3
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Arm
®
Cortex
®
-M0+ core with MPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Memory protection unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Embedded Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1
Securable area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Boot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Cyclic redundancy check calculation unit (CRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power supply management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.7.1
3.7.2
3.7.3
3.7.4
3.7.5
3.7.6
Power supply schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power supply supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Low-power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Reset mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VBAT operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
Interconnect of peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Clocks and startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
General-purpose inputs/outputs (GPIOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Direct memory access controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DMA request multiplexer (DMAMUX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Interrupts and events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.13.1
3.13.2
Nested vectored interrupt controller (NVIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Extended interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Internal voltage reference (V
REFINT
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
V
BAT
battery voltage monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.14
Analog-to-digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.14.1
3.14.2
3.14.3
3.15
3.16
2/118
Voltage reference buffer (VREFBUF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Random-number generator (RNG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DS12993 Rev 2
STM32G041x6/x8
Contents
3.17
3.18
Advanced-encryption-standard (AES) hardware accelerator . . . . . . . . . . 25
Timers and watchdogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.18.1
3.18.2
3.18.3
3.18.4
3.18.5
3.18.6
Advanced-control timer (TIM1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
General-purpose timers (TIM2, 3, 14, 16, 17) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Low-power timers (LPTIM1 and LPTIM2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Independent watchdog (IWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
System window watchdog (WWDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
SysTick timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
Real-time clock (RTC), tamper (TAMP) and backup registers . . . . . . . . . 28
Inter-integrated circuit interface (I
2
C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter (USART) . . . 30
Low-power universal asynchronous receiver transmitter (LPUART) . . . . 31
Serial peripheral interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Development support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.24.1
Serial wire debug port (SW-DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4
5
Pinouts, pin description and alternate functions . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5.1.7
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Power supply scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Current consumption measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2
5.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Embedded reset and power control block characteristics . . . . . . . . . . . 48
Embedded voltage reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Wakeup time from low-power modes and voltage scaling
transition times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
DS12993 Rev 2
3/118
4
Contents
5.3.7
5.3.8
5.3.9
5.3.10
5.3.11
5.3.12
5.3.13
5.3.14
5.3.15
5.3.16
5.3.17
5.3.18
5.3.19
5.3.20
5.3.21
5.3.22
STM32G041x6/x8
External clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Internal clock source characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Electrical sensitivity characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
I/O current injection characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
I/O port characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
NRST input characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Analog switch booster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Analog-to-digital converter characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Voltage reference buffer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
V
BAT
monitoring characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Characteristics of communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
LQFP48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
UFQFPN48 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
LQFP32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
UFQFPN32 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
UFQFPN28 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
TSSOP20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
WLCSP18 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
SO8N package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
6.9.1
6.9.2
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7
8
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4/118
DS12993 Rev 2
STM32G041x6/x8
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.
Table 45.
Table 46.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
STM32G041x6/x8 family device features and peripheral counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Access status versus readout protection level and execution modes. . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Interconnect of STM32G041x6/x8 peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Temperature sensor calibration values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Internal voltage reference calibration values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Timer feature comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
I
2
C implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
USART implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
SPI/I2S implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Terms and symbols used in
Table 12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Pin assignment and description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Port A alternate function mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Port B alternate function mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Port C alternate function mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Port D alternate function mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Port F alternate function mapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Operating conditions at power-up / power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Embedded reset and power control block characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Embedded internal voltage reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Current consumption in Run and Low-power run modes
at different die temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Typical current consumption in Run and Low-power run modes,
depending on code executed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Current consumption in Sleep and Low-power sleep modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Current consumption in Stop 0 mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Current consumption in Stop 1 mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Current consumption in Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Current consumption in Shutdown mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Current consumption in VBAT mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Current consumption of peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Low-power mode wakeup times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Regulator mode transition times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Wakeup time using LPUART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
High-speed external user clock characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Low-speed external user clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
LSE oscillator characteristics (f
LSE
= 32.768 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
HSI16 oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
PLL characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Flash memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Flash memory endurance and data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
EMS characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
DS12993 Rev 2
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