STM8AF61xx, STM8H61xx
STM8AF51xx, STM8AH51xx
Automotive 8-bit MCU, with up to 128 Kbytes Flash, EEPROM,
10-bit ADC, timers, LIN, CAN, USART, SPI, I
2
C, 3 V to 5.5 V
Features
Core
■
Max f
CPU
: 24 MHz
■
Advanced STM8A core with Harvard
architecture and 3-stage pipeline
■
Average 1.6 cycles/instruction resulting in 10
MIPS at 16 MHz f
CPU
for industry standard
benchmark
LQFP48 7x7
LQFP80 14x14
LQFP64 10x10
LQFP32 7x7
Memories
■
Communication interfaces
■
■
■
■
■
Program memory: 48 to 128 Kbytes Flash; data
retention 20 years at 55 °C after 1 kcycle
■
Data memory: 1.5 to 2 Kbytes true data
EEPROM; endurance 300 kcycles
■
RAM: 3 to 6 Kbytes
Clock management
■
Low power crystal resonator oscillator with
external clock input
■
Internal, user-trimmable 16 MHz RC and low
power 128 kHz RC oscillators
■
Clock security system with clock monitor
High speed 1 Mbit/s active CAN 2.0B interface
USART with clock output for synchronous
operation - LIN master mode
LINUART LIN 2.1 compliant, master/slave
modes with automatic resynchronization
SPI interface up to 10 Mbit/s or (f
CPU
/2)
I
2
C interface up to 400 Kbit/s
10-bit, 3 LSB ADC with up to 16 multiplexed
channels
Up to 70 user pins including 10 high sink I/Os
Highly robust I/O design, immune against
current injection
Device summary
(1)
Analog to digital converter (ADC)
■
I/Os
■
■
Reset and supply management
■
Multiple low power modes (wait, slow, auto
wake-up, halt) with user definable clock gating
■
Low consumption power-on and power-down
reset
Table 1.
Interrupt management
■
STM8AF61xx/STM8AH61xx (without CAN)
STM8AF/H61AA, STM8AF/H619A, STM8AF/H61A9,
STM8AF/H6199, STM8AF/H6189, STM8AF/H6179,
STM8AF/H6169, STM8AF/H61A8, STM8AF/H6198,
STM8AF/H6188, STM8AF/H6178, STM8AF/H6186,
STM8AF/H6176
STM8AF51xx/STM8AH51xx (with CAN)
STM8AF/H51AA, STM8AF/H519A, STM8AF/H51A9,
STM8AF/H5199, STM8AF/H5189, STM8AF/H5179,
STM8AF/H5169, STM8AF/H51A8, STM8AF/H5198,
STM8AF/H5188, STM8AF/H5178
1. This datasheet applies to product versions with and
without data EEPROM. The order code identifier is ‘F’
or ‘H’ respectively, only one of which appears in an
order code.
Nested interrupt controller with 32 interrupt
vectors
■
Up to 37 external interrupts on 5 vectors
Timers
■
■
■
■
■
Up to 2 auto-reload 16-bit PWM timers with up
to 3 CAPCOM channels each (IC, OC or PWM)
Multipurpose timer: 16-bit, 4 CAPCOM
channels, 3 complementary outputs, dead-time
insertion and flexible synchronization
8-bit AR system timer with 8-bit prescaler
Auto wake-up timer
2 watchdog timers: Window and standard
August 2008
Rev 2
1/100
www.st.com
1
Contents
STM8AF61xx, STM8AF51xx
Contents
1
2
3
4
5
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Product line-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Product overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.1
Central processing unit STM8A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Architecture and registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.2
Single wire interface module (SWIM) and debug module . . . . . . . . . . . . 13
5.2.1
5.2.2
SWIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Debug module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.3
5.4
Interrupt controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Non-volatile memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.4
Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write protection (WP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Read-out protection (ROP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.5
5.6
Low-power operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Clock and clock controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.6.1
5.6.2
5.6.3
5.6.4
5.6.5
5.6.6
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Internal 16 MHz RC oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Internal 128 kHz RC oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Internal high-speed crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
External clock input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Clock security system (CSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.7
Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.7.1
5.7.2
5.7.3
Watchdog timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Auto wake-up counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Multipurpose and PWM timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2/100
STM8AF61xx, STM8AF51xx
5.7.4
Contents
Timer 4: System timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.8
5.9
ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Communication interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.9.1
5.9.2
5.9.3
5.9.4
5.9.5
USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
LINUART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
I
2
C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.10
Input/output specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6
Pinouts and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.1
6.2
Package pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.2.1
Alternate function remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7
8
9
10
11
Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Interrupt table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
11.1
Parameter conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
11.1.1
11.1.2
11.1.3
11.1.4
11.1.5
Minimum and maximum values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Typical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Typical curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Loading capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Pin input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
11.2
11.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
11.3.1
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5
Supply current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
External clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Internal clock sources and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Memory characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
I/O port pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3/100
Contents
11.3.6
11.3.7
11.3.8
11.3.9
STM8AF61xx, STM8AF51xx
Reset pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
TIM 1, 2, 3, and 4 timer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
SPI serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
I
2
C interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.3.10 10-bit ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
11.3.11 EMC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
11.4
Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
11.4.1
11.4.2
Reference document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Selecting the product temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
12
Package characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
12.1
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
13
14
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
STM8 development tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
14.1
14.2
Emulation and in-circuit debugging tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Software tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
14.2.1
14.2.2
STM8 toolset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
C and assembly toolchains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
14.3
Programming tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
15
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4/100
STM8AF61xx, STM8AF51xx
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
STM8AF/H51xx product line-up - with CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
STM8AF/H61xx product line-up - without CAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
STM8A timer configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Legend/abbreviation for
Table 6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
STM8A microcontroller family pin description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Stack and RAM partitioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
STM8A interrupt table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
STM8A I/O port hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
STM8A general hardware register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
CPU/SWIM/debug module/interrupt controller registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Option bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Option byte description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Voltage characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Current characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
General operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Operating conditions at power-up/power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Total current consumption in run, wait and slow mode at V
DD
= 5.0 V. . . . . . . . . . . . . . . . 59
Total current consumption and timing in halt, fast active halt and slow
active halt modes at V
DD
= 5.0 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Total current consumption in run, wait and slow mode at V
DD
= 3.3 V. . . . . . . . . . . . . . . . 61
Total current consumption and timing in halt, fast active halt and slow
active halt modes at V
DD
= 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Typical peripheral current consumption V
DD
= 5.0 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
HSE user external clock characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
HSE oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
HSI oscillator characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
LSI oscillator characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
RAM and hardware registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Flash program memory/data EEPROM memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
I/O static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
NRST pin characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
TIM 1, 2, 3 characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
SPI characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
I
2
C characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
ADC accuracy with R
AIN
< 10 kΩ R
AIN
, V
DDA
= 3.3 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
ADC accuracy with R
AIN
< 10 kΩ , V
DDA
= 5 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
EMS data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
EMI data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
ESD absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Electrical sensitivities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Thermal characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
80-pin low profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
64-pin low profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
48-pin low profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
32-pin low profile quad flat package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
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