Hardware

Microcontrolador

Característica	Detalle
Modelo	STM32F401CCU6 (BlackPill F401CC)
Arquitectura	ARM Cortex-M4 @ 84 MHz
Flash	256 KB
RAM	64 KB
Framework	libopencm3
Entorno	PlatformIO

El STM32F401 se encarga de gestionar la SRAM externa vía SPI1, proporcionar comunicación serie por USART1 para depuración, y ejecutar la demo del ring buffer heterogéneo. El SysTick genera interrupciones a 1 kHz para el reloj del sistema. El DWT (Data Watchpoint Trace) se usa como contador de ciclos para delays de precisión por microsegundo.

Periféricos utilizados

Periférico	Función	Pines
SPI1	Comunicación con SRAM 23AA04M	PA5 (SCK), PA6 (MISO), PA7 (MOSI)
USART1	Consola serie (printf) a 115200 baud	PA9 (TX), PA10 (RX)
SysTick	Base de tiempos del sistema (1 kHz)	Interno
DWT	Contador de ciclos para delay_us()	Interno
GPIO	CS de SRAM y LED de estado	PA15 (CS), PC13 (LED)

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SRAM externa — 23AA04M

Característica	Detalle
Modelo	Microchip 23AA04M
Capacidad	4 Mbit = 512 KB
Tecnología	SRAM serie (no volátil)
Interfaz	SPI (modo 0)
Frecuencia máx.	20 MHz
Encapsulado	SOIC-8 / DIP-8
Tensión	1.7 V – 3.6 V

La 23AA04M es una SRAM de 512 KB accesible vía SPI. Soporta tres modos de direccionamiento — byte, página y secuencial — seleccionables mediante el registro de modo interno. En este proyecto se configura en modo secuencial, que permite leer y escribir ráfagas continuas de bytes sin reenviar la dirección.

Protocolo SPI

Parámetro	Valor
Modo	0 (CPOL = 0, CPHA = 0)
Frecuencia	10.5 MHz (APB2 84 MHz ÷ 8)
Formato	8 bits, MSB first
NSS	Software (PA15)
Comandos SPI	0x02 WRITE, 0x03 READ, 0x01 WRMR, 0x05 RDMR

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Pinout completo

SPI1 — SRAM 23AA04M

Pin STM32	Señal SPI	Pin SRAM	Función
PA15	CS (GPIO)	1 – CS	Chip select (software)
PA6	MISO	2 – SO	Master In / Slave Out
—	3.3 V	3 – SIO2	Hold (no usado, pull-up)
GND	GND	4 – VSS	Masa
PA7	MOSI	5 – SI	Master Out / Slave In
PA5	SCK	6 – SCK	Reloj SPI (10.5 MHz)
—	3.3 V	7 – SIO3	Hold (no usado, pull-up)
3.3 V	VCC	8 – VCC	Alimentación

USART1 — Consola

Pin STM32	Señal	Función
PA9	TX (AF7)	Transmisión UART
PA10	RX (AF7)	Recepción UART

GPIO auxiliar

Pin STM32	Función
PC13	LED de estado (integrado en BlackPill)

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Diagrama de bloques

flowchart TD
    MCU[STM32F401CCU6\nBlackPill]
    SRAM[23AA04M\n512 KB SRAM]
    USART[USB-UART\nCP2102]
    LED[LED PC13]
    SysTick[SysTick\n1 kHz]
    DWT[DWT\nCycle Counter]

    MCU -->|SPI1 10.5 MHz\nPA5/PA6/PA7| SRAM
    MCU -->|PA15 CS| SRAM
    MCU -->|USART1 115200\nPA9| USART
    USART -->|printf| MCU
    MCU -->|GPIO| LED
    SysTick -->|IRQ| MCU
    DWT -->|delay_us| MCU

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Alimentación

Característica	Detalle
Tensión de trabajo	3.3 V (vía regulador de la BlackPill)
Alimentación	USB (5 V) → regulador interno → 3.3 V
Consumo SRAM	~10 mA (activa), ~4 µA (standby)

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Documento generado el 2026-06-27. Ver también Arquitectura Software, Protocolos / API.