December 2018 RM0368 Rev 5 1/847
RM0368
Reference manual
STM32F401xB/C and STM32F401xD/E
advanced Arm
®
-based 32-bit MCUs
Introduction
This Reference manual targets application developers. It provides complete information on
how to use the memory and the peripherals of the STM32F401xB/C and STM32F401xD/E
microcontrollers.
STM32F401xB/C and STM32F401xD/E are part of the STM32F401xx family of
microcontrollers with different memory sizes, packages and peripherals.
For ordering information, mechanical and electrical device characteristics refer to the
datasheets.
For information on the Arm
®
Cortex
®
-M4 with FPU core, refer to the Cortex
®
-M4 with FPU
Technical Reference Manual.
Related documents
Available from STMicroelectronics web site (http://www.st.com):
• STM32F401xB/C datasheet
• STM32F401xD/E datasheet
• For information on the Arm
®
-M4 core with FPU, refer to the STM32F3xx/F4xxx Cortex
®
-
M4 with FPU-M4 programming manual (PM0214).
www.st.com
Contents RM0368
2/847 RM0368 Rev 5
Contents
1 Documentation conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.1 List of abbreviations for registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.2 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.3 Peripheral availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2 Memory and bus architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1 System architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.1 I-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.2 D-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.3 S-bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.4 DMA memory bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.5 DMA peripheral bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.6 BusMatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.7 AHB/APB bridges (APB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3 Memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3.1 Embedded SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.2 Flash memory overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.3 Bit banding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4 Boot configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3 Embedded Flash memory interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2 Main features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.3 Embedded Flash memory in STM32F401xB/C and
STM32F401xD/E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4 Read interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.1 Relation between CPU clock frequency and Flash memory read time . 46
3.4.2 Adaptive real-time memory accelerator (ART Accelerator™) . . . . . . . . 47
3.5 Erase and program operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5.1 Unlocking the Flash control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5.2 Program/erase parallelism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5.3 Erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
