Устройства серии STM32H503xx представляют собой семейство высокопроизводительных микроконтроллеров (серия STM32H5), основанных на высокопроизводительном 32-битном ядре Arm® Cortex®-M33 архитектуры RISC. Они работают на частоте до 250 МГц.

Ядро Cortex®-M33 оснащено блоком плавающей запятой одинарной точности (FPU), который поддерживает все инструкции обработки данных одинарной точности Arm® и все соответствующие типы данных.

Также в ядре реализован полный набор инструкций цифровой обработки сигналов (DSP), а также блок управления защитой памяти (MPU), который повышает безопасность приложений.

Микроконтроллеры включают в себя высокоскоростную память: 128 Кбайт flash-памяти с двумя банками и 32 Кбайт SRAM, а также обширный набор улучшенных входов/выходов и периферии, подключённой к трём шинам APB, трём шинам AHB и 32-битной мультишине AHB.

Устройства поддерживают различные механизмы защиты встроенной flash-памяти и SRAM: управление жизненным циклом безопасности, защиту от записи и сокрытие областей памяти.

Встроенные периферийные модули безопасности включают аппаратный ускоритель HASH и аппаратный генератор случайных чисел (TRNG).

Также реализована активная защита от попыток несанкционированного доступа и воздействий внешней среды, включая функции стирания секретных данных при обнаружении атаки, основанные на внутреннем мониторинге.

Дополнительные аналоговые возможности включают:
быстрый 12-битный АЦП,
2 канала ЦАП,
ОУ (операционный усилитель),
компаратор,
низкопотребляющие часы реального времени (RTC),
один 32-битный универсальный таймер,
один 16-битный ШИМ-таймер для управления двигателями,
один 16-битный универсальный таймер,
два 16-битных базовых таймера
и два 16-битных низкопотребляющих таймера.

Поддерживаются как стандартные, так и продвинутые интерфейсы связи:
два I²C,
два I3C (совмещены с I²C),
три SPI с поддержкой I²S в режиме полного дуплекса,
три USART и один низкопотребляющий UART,
один FDCAN,
один USB full-speed.