意法半导体STM32L151RCT6 ARM微控制器中文资料

引言

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）的STM32L151RCT6是一款集成了高性能ARM Cortex-M3 32位RISC核心的微控制器（MCU），专为需要低功耗、高性能和丰富接口特性的应用而设计。本文将详细介绍STM32L151RCT6的型号类型、工作原理、特点、应用领域以及主要参数。

厂商名称：ST意法半导体

元件分类：ARM微控制器

中文描述： 超低功耗Arm Cortex-M3 MCU，具有256-KB Flash存储器、32 MHz CPU、USB和3x运算放大器

英文描述： ARM MCU,Ultra Low Power,STM32 Family STM32L1 Series Microcontrollers,ARM Cortex-M3,32bit

数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36938186-STM32L151RCT6.html

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STM32L151RCT6中文参数

STM32L151RCT6概述

STM32L151RCT6器件带有通用串行总线(USB)连接,配有高性能ARM Cortex?-M3 32位RISC内核,32 MHz工作频率,存储器保护单元(MPU),高速嵌入式存储器,以及多种增强型I/O与外设(连接至两条APB总线)。STM32L151QCH6配有2个运算放大器,1个12位模数转换器,2个数模转换器,2个超低功耗比较器,1个通用32位定时器,6个通用16位定时器,2个基础定时器用于时间基准。此外,该器件还配有标准与高级通信接口。该器件带有1个实时时钟和1组备用寄存器,在待机模式下保持供电。集成LCD控制器具有内置LCD电压生成器,可以驱动8个LCD,而对比度与电源电压无关。

低功耗平台

内核:ARM 32位Cortex?-M3 CPU

复位和电源管理

时钟源

预编程引导加载USB与USART支持

开发支持串行线调试,支持TAG,跟踪支持

存储器:256KB闪存(ECC),32 KB RAM,8 KB EEPROM(ECC),128字节备份寄存器

LCD驱动器,8x40段

丰富的模拟外设(低至1.8 V)

DMA控制器12x通道

9x外设通讯接口

11x计时器

多达34条电容式感应通道

CRC计算单元,96位独特ID

应用

医用,自动化与过程控制,嵌入式设计与开发

STM32L151RCT6引脚图

型号与类型

STM32L151RCT6是STM32L1系列中的一员，该系列微控制器以其超低功耗、高性能和丰富的外设接口而著称。STM32L151RCT6具体型号中的“L”代表低功耗，“151”表示产品系列中的具体型号，“R”代表封装类型（如LQFP），“C”和“T”则可能代表特定的版本或温度等级。这款MCU结合了USB连接能力、高性能的ARM Cortex-M3内核和一系列高级功能，为嵌入式系统提供了强大的处理能力。

工作原理

STM32L151RCT6微控制器的工作原理基于经典的冯·诺依曼计算机架构，其核心是ARM Cortex-M3处理器。当电源打开时，石英振荡器由控制逻辑寄存器使能，当电压电平达到最大值且振荡器频率稳定后，开始在特殊功能寄存器上写入位，整个系统开始按照振荡器的时钟频率运行。

微控制器内部包含多个功能模块，如CPU、内存（RAM和ROM）、外设接口（如GPIO、ADC、DAC、USART、SPI等）以及总线控制器和中断控制器。CPU负责执行存储在ROM中的程序代码，通过总线控制器访问内存和外设，中断控制器则负责处理各种外部事件和中断请求。

特点

1. 超低功耗：STM32L151RCT6采用超低功耗技术，工作电压范围为1.65V至3.6V，最大功耗仅为280μA/MHz，非常适合电池供电的应用场景。

2. 高性能CPU：基于ARM Cortex-M3内核，主频高达32MHz，提供优异的运算性能和嵌入式处理能力。

3. 大容量存储：内置高达256KB的闪存和32KB的RAM，用于存储程序代码和数据，同时支持外部扩展。

4. 丰富的外设接口：包括I2C、SPI、USART、USB等多种通信接口，以及ADC、DAC、运算放大器、比较器等模拟外设，支持广泛的输入输出和数据处理需求。

5. 多种低功耗模式：支持待机模式、停机模式和休眠模式等多种低功耗模式，有助于设计低功耗应用程序。

6. 工业级温度范围：工作温度范围覆盖-40℃至+85℃（部分型号可达+105℃），适用于恶劣环境。

7. 集成LCD控制器：内置LCD电压发生器，支持驱动多达8个多路复用LCD，为显示应用提供了便捷支持。

8. 安全保护：支持读写保护和可选的硬件加密技术，确保系统安全并防止非法访问。

应用领域

1. 远程控制：凭借其丰富的通信接口和超低功耗特性，STM32L151RCT6广泛应用于家庭自动化、智能电网、工厂自动化等领域的远程控制功能。

2. 远程传感器：高精度的ADC和多种通信接口使其适用于远程传感器、物联网、智能城市等领域的数据采集和传输。

3. 可穿戴设备：超低功耗、小尺寸和轻量化的特性使其成为健康监测、运动追踪、睡眠监测等可穿戴设备的理想选择。

4. 医疗设备：低功耗和高精度的特点使其适用于心电图、血糖仪、胰岛素泵等医疗设备，为医疗健康领域提供可靠的解决方案。

5. 便携式设备：适用于便携式音频播放器、视频播放器、移动电话等便携式设备，提供高性能和大容量存储的支持。

主要参数

• CPU内核：ARM Cortex-M3

• 主频速度（Max）：32MHz

• 程序空间容量：256KB（闪存）

• 程序空间类型：闪存

• 内存RAM容量：32KB

• EEPROM容量：8KB

• I/O口总数：51

• 工作电压（范围）：1.8V至3.6V

• 接口类型：I²C、SPI、USART、USB等

• 最大工作温度：+85℃（部分型号可达+105℃）

• 封装/外壳：LQFP64_10X10MM

• ADC分辨率：12位

• DAC分辨率：12位

• 定时器和计数器：1个

• 低功耗模式：支持休眠模式、停机模式和待机模式，其中休眠模式下电流消耗极低，非常适合长时间运行的电池供电设备。

• 时钟系统：内部集成高性能的RC振荡器、HSI（高速内部时钟）、LSE（低速外部时钟）、LSI（低速内部时钟）和HSE（高速外部时钟）等多种时钟源，可根据应用需求灵活配置时钟系统，实现最优的功耗和性能平衡。

• 电源管理：具备先进的电源管理功能，包括可编程电压调节器（PVR）、低功耗运行（LPRUN）模式、唤醒中断（WFI/WFE）等，帮助开发者在保持系统性能的同时，最大限度地降低功耗。

• 安全特性：提供硬件加密模块、存储保护单元（MPU）和代码读取保护（CRP）等安全特性，确保存储在设备中的数据和代码免受未授权访问和篡改。

• 复位和时钟控制（RCC）：集成高性能的复位和时钟控制单元，支持多种复位源（如电源复位、软件复位、低电压检测复位等）和时钟源的选择与配置，为系统提供稳定可靠的时钟信号。

• 调试和编程接口：支持SWD（单线调试）和JTAG调试接口，便于开发者在开发过程中进行程序调试和固件升级。

• 中断系统：具备丰富的中断源和优先级管理功能，支持嵌套中断和向量中断，能够快速响应外部事件和内部请求，提高系统的实时性和响应速度。

• 模拟外设：内置高精度的12位ADC和DAC，支持多个通道同时采样和转换，适用于各种模拟信号的采集和处理。此外，还提供运算放大器、比较器等模拟外设，满足复杂模拟信号处理的需求。

• 数字外设：包括多个通用输入输出端口（GPIO）、定时器/计数器、串行通信接口（如USART、SPI、I2C等）等数字外设，支持广泛的数字信号处理和通信协议。

• LCD控制器：内置LCD电压发生器和控制器，支持驱动多达8个多路复用LCD显示屏，为图形显示应用提供便捷支持。

• 封装形式：采用LQFP64封装，具有紧凑的尺寸和良好的散热性能，便于在小型化设备中集成。

总结

STM32L151RCT6作为一款集成了高性能ARM Cortex-M3核心的微控制器，凭借其超低功耗、高性能、丰富的外设接口和强大的安全特性，在远程控制、远程传感器、可穿戴设备、医疗设备和便携式设备等领域具有广泛的应用前景。通过灵活配置时钟系统、电源管理和低功耗模式等功能，开发者可以设计出高效、可靠且低功耗的嵌入式系统解决方案。同时，STM32L151RCT6提供的丰富调试和编程接口以及强大的中断系统，也为开发者在开发过程中提供了极大的便利。