STM8S003F3P6 芯片概述

STM8S003F3P6 是一款基于强大的 STM8 内核的微控制器，它集成了多种外设和丰富的资源，以紧凑的 20引脚TSSOP20 封装呈现。这款芯片的引脚功能设计经过了精心考量，旨在提供最大的灵活性和易用性，满足各种基础到中等复杂度的嵌入式项目需求。它的核心功能包括一个最高可达16MHz的CPU，8KB的闪存（Flash）程序存储器，1KB的RAM，以及128字节的EEPROM数据存储器。此外，它还集成了定时器、模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、串行外设接口（SPI）、I²C接口等多种外设，使得它在控制、通信、数据采集等领域表现出色。

引脚功能详细解析

STM8S003F3P6 芯片的20个引脚都具有明确的功能定义，其中许多引脚还具备复用功能，这极大地提高了引脚的利用率。下面将逐一详细介绍每个引脚的功能，并对其复用功能进行说明。

VDD：电源电压引脚（第1脚）

这个引脚是芯片的核心电源输入端。VDD 是 “Voltage Drain-Drain” 的缩写，代表了芯片内部逻辑电路和外设的工作电压。对于STM8S003F3P6而言，其工作电压范围通常为2.95V至5.5V。为了确保芯片的稳定运行，这个引脚必须连接到干净、稳定的直流电源。在设计电路时，通常会在这个引脚附近放置一个 去耦电容（Decoupling Capacitor），其作用是滤除电源线上的高频噪声，并为芯片在瞬间大电流消耗时提供瞬时能量，以防止电压跌落。常见的去耦电容值为0.1μF或100nF。这个引脚的稳定供电是整个芯片正常工作的先决条件。

PD7/SWIM：复用引脚（第2脚）

这是一个功能非常重要的引脚，它同时承担了两个核心职责。

• PD7：通用I/O口。作为通用输入/输出（General-Purpose Input/Output, GPIO）引脚，它可以在程序控制下配置为输入或输出模式。当配置为输入时，可以读取外部信号的高低电平；当配置为输出时，可以驱动外部负载，例如点亮LED或控制其他数字电路。作为GPIO，它具有推挽（Push-Pull）和开漏（Open-Drain）两种输出模式，以及上拉（Pull-up）和浮空（Floating）两种输入模式，这些模式的选择为开发者提供了极大的灵活性。

• SWIM：单线接口模块（Single-Wire Interface Module）。这是ST公司为STM8系列微控制器设计的独有调试和编程接口。SWIM 接口仅需一根信号线（SWIM）和地线（GND）即可实现对芯片的在线编程和调试。通过这个接口，开发者可以使用 ST-LINK 等编程器/调试器将程序下载到芯片的闪存中，并进行单步调试、设置断点、查看寄存器值等操作。因此，在开发阶段，这个引脚是必不可少的。在产品发布后，如果不需要在线调试，这个引脚就可以作为普通的GPIO（PD7）来使用，以节省引脚资源。

PA1/TICK：复用引脚（第3脚）

这个引脚同样具有双重功能。

• PA1：通用I/O口。和PD7一样，它是一个多功能的GPIO引脚，可用于数字输入、输出或外部中断。

• TICK：调试时钟引脚。在某些调试场景下，这个引脚可以输出一个时钟信号，用于辅助调试器的同步或测试其他时序相关的电路。这个功能通常在高级调试或特定的系统测试中才会用到，对于大部分应用来说，它主要作为PA1来使用。

PA2/TIM1_CH1：复用引脚（第4脚）

这个引脚集成了GPIO功能和定时器功能。

• PA2：通用I/O口。标准的GPIO功能，用于基本的数字输入输出。

• TIM1_CH1：定时器1通道1。STM8S003F3P6内部集成了一个强大的16位高级控制定时器 TIM1。TIM1 的通道1（CH1）可以用于多种定时器功能，例如 PWM（脉宽调制） 输出、输入捕获（Input Capture）或输出比较（Output Compare）。PWM 功能常用于电机速度控制、LED亮度调节、DC-DC转换器控制等应用。输入捕获功能则可以精确测量外部信号的脉冲宽度或周期，例如测量旋转编码器的速度。输出比较功能则可以在特定时间产生中断或改变引脚电平。

PA3/TIM1_CH2：复用引脚（第5脚）

功能与PA2引脚类似，但对应的是 TIM1 的另一个通道。

• PA3：通用I/O口。提供基本的GPIO功能。

• TIM1_CH2：定时器1通道2。作为 TIM1 的第二个通道，它同样可以配置为PWM输出、输入捕获或输出比较功能，可以与TIM1_CH1一起工作，实现更复杂的定时控制，例如生成互补PWM波形或同时控制两个独立负载。

PC3/A_VDD：复用引脚（第6脚）

这个引脚功能组合比较特殊，它既是GPIO，又与模拟电源有关。

• PC3：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• A_VDD：模拟电源。这个引脚是芯片内部 模数转换器（ADC） 的专用模拟电源引脚。为了保证ADC转换的精度，这个引脚必须连接到干净、无噪声的电源。通常情况下，它与数字电源VDD连接在一起，但为了获得更好的性能，尤其是对于精度要求较高的应用，可以考虑使用独立的模拟电源滤波网络，甚至使用独立的LDO（低压差线性稳压器）来供电。

PC4/AIN4：复用引脚（第7脚）

该引脚是模拟功能的核心。

• PC4：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• AIN4：模拟输入通道4。这是芯片内置的10位 ADC 的一个模拟输入通道。当引脚配置为 AIN4 模式时，它可以连接到外部的模拟信号源，例如传感器（温度传感器、光敏电阻、压力传感器等）的输出。芯片内部的ADC会将输入的模拟电压信号转换成一个10位的数字值，从而实现对物理量的测量。需要注意的是，当使用模拟功能时，该引脚应配置为 浮空输入 模式，以避免影响输入信号的精度。

PC5/AIN5：复用引脚（第8脚）

与PC4功能类似，是另一个模拟输入通道。

• PC5：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• AIN5：模拟输入通道5。作为ADC的第五个模拟输入通道，可用于连接另一个模拟传感器，实现多通道模拟信号的采集。

PC6/AIN6：复用引脚（第9脚）

• PC6：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• AIN6：模拟输入通道6。ADC的第六个模拟输入通道。

PC7/AIN7：复用引脚（第10脚）

• PC7：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• AIN7：模拟输入通道7。ADC的第七个模拟输入通道，也是最后一个模拟输入通道。这四个模拟输入引脚（AIN4-AIN7）为用户提供了丰富的模拟信号采集能力。

NRST：外部复位引脚（第11脚）

NRST 是 Reset（复位）引脚，是一个低电平有效的复位输入。当该引脚被拉低（通常低于0.3 * VDD）时，芯片会进入复位状态，其内部寄存器和程序计数器会恢复到初始状态，程序会从头开始执行。为了防止意外复位，该引脚内部通常有弱上拉电阻。在实际应用中，通常会通过一个外部按键或一个复位芯片来控制该引脚，以实现手动复位功能。在不使用外部复位时，这个引脚通常通过一个电容和电阻构成的RC电路连接到VDD，以提供上电延时复位功能，确保芯片在上电时能够稳定地进入工作状态。

GND：地引脚（第12脚）

GND 是 Ground 的缩写，代表了芯片的公共地或参考电平。这个引脚必须连接到电路板的公共地线。所有电源、信号和外设的地线都应汇集到这个公共地。GND 的质量直接影响到芯片的抗干扰能力和信号的完整性。在电路板设计中，良好的地线布局，例如使用大面积的地平面，对于确保芯片稳定工作至关重要。

PB4/TIM1_CH1_N/SPI_MOSI：三功能复用引脚（第13脚）

这是一个功能非常丰富的引脚，集成了三种重要功能。

• PB4：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• TIM1_CH1_N：定时器1通道1互补输出。这是 TIM1 的一个高级功能。在电机控制等应用中，为了驱动H桥或半桥电路，需要生成一对互补的PWM波形，即一个信号高电平时另一个信号为低电平，并且在切换时具有可编程的死区时间（Dead-time）。这个引脚就是 TIM1 通道1的互补输出引脚，与PA2上的TIM1_CH1引脚配合使用，可以实现强大的电机驱动功能。

• SPI_MOSI：SPI主出从入（Master Out Slave In）。当芯片配置为 SPI（串行外设接口）主设备时，这个引脚用于向从设备发送数据。当配置为从设备时，它用于接收主设备发送过来的数据。SPI 是一种高速、全双工的同步串行通信协议，常用于与闪存芯片、传感器、显示屏等外设进行通信。

PB5/TIM1_CH2_N/SPI_MISO：三功能复用引脚（第14脚）

功能与PB4类似，但对应的是 TIM1 的通道2和 SPI 的MISO功能。

• PB5：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• TIM1_CH2_N：定时器1通道2互补输出。与PA3上的TIM1_CH2引脚配合，提供第二对互补PWM输出。

• SPI_MISO：SPI主入从出（Master In Slave Out）。当芯片作为 SPI 主设备时，这个引脚用于接收从设备返回的数据。当作为从设备时，它用于向主设备发送数据。

PB6/SPI_CLK：复用引脚（第15脚）

• PB6：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• SPI_CLK：SPI时钟。这是 SPI 通信协议中的时钟信号。主设备通过这个引脚产生时钟信号，来同步主设备和从设备之间的数据传输。

PB7/SPI_NSS：复用引脚（第16脚）

• PB7：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• SPI_NSS：SPI片选（Slave Select）。这个引脚在 SPI 通信中非常重要。当主设备需要与某个特定的从设备通信时，会通过将该从设备对应的 NSS 引脚拉低来选择该从设备。NSS 信号通常是低电平有效的。通过多个 NSS 引脚，一个 SPI 主设备可以控制多个 SPI 从设备，实现总线共享。

PA4/TIM1_BKIN/I2C_SCL：三功能复用引脚（第17脚）

又一个功能丰富的引脚。

• PA4：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• TIM1_BKIN：定时器1刹车输入。这是一个用于安全控制的特殊功能。在电机控制等应用中，当发生紧急情况（如过流、过压）时，可以通过外部信号将该引脚拉低，从而立即停止 TIM1 的PWM输出，使电机停转。这个功能在需要快速响应的工业控制或高可靠性系统中非常有用。

• I2C_SCL：I²C时钟线。I²C 是一种两线制串行通信协议，由SCL（时钟线）和SDA（数据线）组成。I²C_SCL 就是时钟线，用于同步主设备和从设备之间的数据传输。I²C 协议广泛应用于与EEPROM、RTC（实时时钟）、各类传感器等低速外设的通信。

PA5/UART1_TX/I2C_SDA：三功能复用引脚（第18脚）

• PA5：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• UART1_TX：UART1发送。UART（通用异步收发器）是一种常用的异步串行通信协议，主要用于与PC、蓝牙模块、GPS模块等进行通信。UART1_TX 是 UART1 的数据发送引脚，用于向外部设备发送数据。

• I2C_SDA：I²C数据线。I²C 协议中的数据线，用于在主从设备之间进行双向数据传输。

PA6/UART1_RX：复用引脚（第19脚）

• PA6：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• UART1_RX：UART1接收。UART1 的数据接收引脚，用于接收外部设备发送过来的数据。通过 UART1_TX 和 UART1_RX 引脚，芯片可以实现与外部设备的异步双向通信。

PA7/TIM2_CH1：复用引脚（第20脚）

• PA7：通用I/O口。标准的GPIO功能。

• TIM2_CH1：定时器2通道1。芯片内部除了强大的 TIM1，还有一个通用的16位定时器 TIM2。TIM2 的通道1（CH1）同样可以配置为PWM输出、输入捕获或输出比较功能。虽然功能上不如 TIM1 丰富（例如没有互补输出），但它提供了额外的定时器资源，可以用于生成独立的PWM信号或进行其他定时任务。

总结与应用考量

通过对STM8S003F3P6芯片每个引脚功能的详细解析，我们可以看到，尽管它只有20个引脚，但通过巧妙的引脚复用设计，它提供了异常丰富的功能。这使得该芯片在成本敏感、空间受限的应用中极具优势。例如：

• 电机控制：利用 TIM1 的互补PWM输出功能，可以高效地驱动无刷直流电机或步进电机。

• 通信：UART1 可用于与上位机进行数据交互；SPI 可用于驱动液晶显示屏或与SPI接口的传感器通信；I²C 可用于连接EEPROM或温度传感器等。

• 数据采集与控制：ADC 的多个模拟输入通道可以用于采集各种模拟信号；GPIO 引脚可以用于控制继电器、LED、按键等。

在实际项目开发中，开发者需要根据具体需求，通过配置芯片的寄存器，来选择和启用相应的引脚功能。合理利用这些复用功能，是发挥STM8S003F3P6芯片强大潜力的关键。在硬件设计层面，正确地连接电源、地线，并为每个引脚连接合适的外部电路（如上拉电阻、去耦电容等），是确保芯片稳定可靠工作的保障。