🛠 Comprendre la mémoire : 2 Mo de flash, 1 Mo de RAM TCM/DMA, EEPROM émulée et LittleFS

Objetivos

La arquitectura de memoria del Teensy 4.0 es su mayor fortaleza — y su principal trampa de portabilidad. El chip NXP no tiene flash integrada: el programa reside en una flash SPI externa Winbond W25Q16JV de 2 MB (1984 KB utilizables — los 64 KB superiores almacenan la EEPROM emulada y el programa de rescate LED-blink), ejecutada mediante una caché de 65536 bytes a 66 MB/s. En cuanto a la RAM: 1024 KB en total, dividida entre RAM1 (TCM, acceso de un ciclo a través del bus de 64 bits ITCM/DTCM) y RAM2 (optimizada para DMA). Aprenderás las palabras clave de ubicación y la EEPROM emulada.

Las palabras clave de ubicación

• FASTRUN: ubicación explícita del código en RAM1 (el compilador ya coloca el código crítico allí por defecto — acceso de un ciclo, el más rápido).
• FLASHMEM: forzar una función en la flash (ahorra RAM, acceso a través de caché).
• PROGMEM / F: datos constantes en flash, fuera de la RAM.
• DMAMEM: datos en RAM2, donde los periféricos DMA (USB, SDIO, audio) funcionan mejor.

Código completo

// Démonstration des zones mémoire + EEPROM émulée.
#include <EEPROM.h>

const char message[] PROGMEM = "constante en flash (F pour les littéraux)";
DMAMEM uint16_t tamponDMA[1024];        // RAM2 : idéal pour le DMA
FASTRUN void cheminCritique {         // code dans RAM1 (TCM)
  for (uint32_t i = 0; i < 1024; i++) tamponDMA[i] = i * 3;
}

void setup {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println((const char*)message);

  // EEPROM : 1080 OCTETS émulés dans la flash (pas de vraie EEPROM !)
  uint8_t compteur = EEPROM.read(0);
  compteur++;
  uint32_t t0 = micros;
  EEPROM.update(0, compteur);   // écriture : le code S'ARRÊTE un instant
  uint32_t duree = micros - t0;

  Serial.printf("session %u, écriture EEPROM = %u us\n", compteur, duree);
}

void loop { cheminCritique; delay(1000); }

Para los archivos (registros, muestras de audio), la flash restante se utiliza mediante LittleFS: SD.begin(BUILTIN_SDCARD) apunta al conector SDIO de los pads inferiores, mientras que LittleFS forma la zona libre de flash — misma API File.

Verificación esperada

El contador de sesiones sobrevive a los cortes de alimentación (1080 bytes persistentes). La medición de micros alrededor de EEPROM.update muestra la micro-interrupción de ejecución documentada por PJRC: la escritura desde la flash interrumpe el código — prohibido en un bucle de audio en tiempo real. Compara la duración de un bucle de caminoCritique con y sin FASTRUN para sentir la diferencia entre TCM y flash con caché.

Errores frecuentes

• Escribir en la EEPROM en cada vuelta de loop: no solo detiene la ejecución, sino que desgasta la flash — escribe solo cuando cambia el valor (EEPROM.update lo hace, EEPROM.put no).
• Creer que se dispone de 2048 KB de programa: son 1984 KB, los 64 KB superiores están reservados (EEPROM + restore).
• Poner los buffers DMA en RAM1 por reflejo: los controladores esperan RAM2 (DMAMEM) — de lo contrario, copias ocultas o comportamientos extraños.
• Portar un sketch de Teensy 3.x con constantes de punto flotante: el T4 tiene una FPU de doble precisión de 64 bits por hardware y ya no fuerza los literales a precisión simple — « this might cause some subtle errors on T4 » (hilo de salida); escribe 1.0f explícitamente.
• Almacenar archivos grandes en la EEPROM: 1080 bytes, punto final — para volumen, usa LittleFS en flash o tarjeta SD de 4 bits.
• Olvidar los 16 bytes de RAM del RTC (registros LPGPR0-3) respaldados por la pila VBAT: es el lugar ideal para un pequeño estado crítico ultra-persistente.