内核运行主频144 MHz，算力表现强劲，集成 DSP 指令集和除法运算硬件，CoreMark 跑分 593 分，每兆赫兹性能为 4.12 分，远超市面上主流的入门级CortexM0+微控制器，这也是入门级 MCU 首次达到如此高的性能水准，而且在125℃（结温最高 140℃）以下的宽温环境下，全程保持高性能，无需降频。STM32C5的时钟源只用一个内部高速RC振荡器（HSI）；该振荡器出厂已完成校准，在 - 20℃ ~ +105℃环境温度范围内，计时精度达±1%。
 
STM32C5封装选型覆盖20 引脚（TSSOP/UFQFPN）至144 引脚（LQFP），引脚定义兼容 STM32H5 系列微控制器，可在PCB板上直接替换相同封装的 STM32H5，但需注意的是，STM32C5将部分专用功能引脚改为了通用 GPIO，例如，BOOT0与GPIO共用一个引脚（新增1路GPIO），取消 VBAT 引脚（增加1 个 GPIO），减少 1 个 VCAP 引脚（增加 1 个GPIO），取消 VDDUSB 引脚（增加 1 个 GPIO）。因此，相同封装的 STM32C5 比 STM32H5 多出4 路通用 GPIO；LQFP100和LQFP144 大封装STM32C5 最多腾出6个GPIO引脚。
 
STM32C5 配备了STM32全系列通用的标准外设（含 CAN FD接口），同时集成了多数入门级 MCU 中不常见的外设资源。例如，该芯片搭载丰富的模拟外设，包括12 位 ADC、DAC、运放和比较器，这样的配置可有效精简物料清单，缩减 PCB面积，降低整体成本。以太网数据传输速率达到10/100 Mbps，入门级微控制器很少标配以太网。STM32C5具有 MII、RMII 接口，可以搭建局域网；64 引脚及以上封装提供以太网接口。此外，STM32C5 还支持 USB 2.0 全速主机（Host）和设备（Device）双模式。
 
通过意法半导体中间件库，STM32C5 可将终端应用变为标准类设备、HID 人机接口或其他类型 USB 产品。I3C 总线数据传输速率比常用的 I²C 总线更高，在控制器和传感器数据采集应用场景，I3C 总线正在快速普及应用。为了顺应这一发展趋势，STM32C5内置 I3C外设。STM32C5搭载 XSPI（SPI扩展接口）可连接八线 / 四线 SPI 外部存储器，通过 XSPI 四线模式，STM32C5可以拓展连接外部OSPI存储器和QSPI 显示屏。针对加密类应用，STM32C5 集成SHA、AES、真随机数发生器（TRNG）和抗侧信道攻击的公钥加密加速器（PKA）功能。硬件唯一密钥（HUK）通过为全新出厂MCU植入专属密钥，解决了预置密钥这一长期存在的的安全加密难题；搭配 ST 加密算法库，开发人员的安全设计无需从零开始，大幅加快应用开发。
 
下面深入讨论一些重要功能：
 
IO状态保持功能
 
IO 状态保持功能用于在微控制器待机模式期间锁定 GPIO 输出状态。在微控制器进入待机模式后，GPIO引脚处于浮空状态，此时，功耗降至最低。IO 状态保持功能是通过片上 GPIO 上拉和下拉电阻锁定IO输出状态。上拉和下拉电阻是阻值约 40 kΩ的弱电阻，适用于驱动高阻抗输入电路。芯片进入待机模式后，立即对 IO 状态进行采样；待机唤醒后，上拉和下拉电阻将持续作用，直至软件将 PWR_IORETR 寄存器中的 IORETEN 位清零为止。这一特性赋予 STM32C5 更强的功能，适于各类看重低功耗需求的应用场景。

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