Freescale MK22FN128VDC10

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MK22FN128VDC10 — это мощный и энергоэффективный МК семейства Kinetis K2x, ориентированный на широкий спектр встраиваемых применений.

Общее описание

MK22FN128VDC10 — это 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU). Он относится к семейству Kinetis K22 и позиционируется как устройство с высокой интеграцией, низким энергопотреблением и богатым набором периферии для требовательных приложений, таких как промышленная автоматизация, потребительская электроника, медицинские приборы, устройства с человеко-машинным интерфейсом (HMI) и системы управления.

Ключевая особенность — работа на частоте до 120 МГц при широком диапазоне питающих напряжений, что обеспечивает отличный баланс между производительностью и энергоэффективностью.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
• Тактовая частота: до 120 МГц
• Разрядность: 32-бит

2. Память:

• Флэш-память: 128 КБ
• ОЗУ (SRAM): 32 КБ
• EEPROM (эмуляция): До 2 КБ (с помощью блока FlexMemory)

3. Периферия и интерфейсы (одна из сильных сторон):

• USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным физическим уровнем PHY) — очень ценная функция.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 16-битный АЦП (ADC) — до 2 модулей, 24 канала, скорость до 1.2 Мвыб/с.
  • 12-битный ЦАП (DAC) — 1 модуль.
  • Компараторы (CMP) — до 3 штук.
  • Операционный усилитель (OPAMP) — 1 штука.
• Таймеры и ШИМ:
  • FlexTimer (FTM) — до 6 модулей (16-бит) для ШИМ, захвата/сравнения.
  • Periodic Interrupt Timer (PIT), Low-Power Timer (LPTMR), RTC (часы реального времени) с календарем.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART (с поддержкой LIN) — до 5 модулей.
  • SPI — до 3 модулей.
  • I2C — до 3 модулей (поддерживают SMBus).
  • I2S — 1 модуль для аудио.
• Системные функции:
  • DMA (прямой доступ к памяти) — 16-канальный контроллер.
  • Криптографический ускоритель (AES, DES, SHA, MD5) — важная особенность для безопасных приложений.
  • Генератор случайных чисел (RNG).
  • Контроль напряжения (PMC).

4. Питание и энергопотребление:

• Диапазон напряжения: от 1.71В до 3.6В.
• Режимы низкого энергопотребления: Run, Wait, Stop, VLPS (Very Low Power Stop), LLS (Low Leakage Stop), VLLS3/2/1 (Very Low Leakage Stop).
• Ток в режиме VLPS: порядка 5-10 мкА (при сохранении содержимого RAM).

5. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP 64 (обозначается суффиксом DC10 в названии).
• Количество выводов: 64.
• Количество GPIO: До 55 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Основной парт-номер — это полное обозначение, включающее температурный диапазон и вариант поставки.

• MK22FN128VDC10 — базовая модель (Tray/лоток).
• MK22FN128VDC10R — вариант в Tape & Reel (на бобине, для автоматизированной сборки).
• MK22FN128VDC10VFR — с добавлением суффикса для обозначения определенной версии или упаковки.

Для заказа также важно указывать:

• Температурный диапазон: Обычно "V" = промышленный (-40°C до +105°C).
• Скорость: "120" = 120 МГц (указана в описании семейства).

Совместимые и аналогичные модели (от NXP)

1. Внутри семейства Kinetis K22 (прямые аналоги с разным объемом памяти и корпусами):

• По объему памяти (пин-совместимые в одном корпусе):
  • MK22FN256VDC10 — 256 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ.
  • MK22FN64VDC10 — 64 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ.
  • MK22FN32VDC10 — 32 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ.
• В других корпусах (с аналогичной периферией):
  • MK22FN128VLH10 — корпус LQFP 64, но с другим набором периферии (без USB).
  • MK22FN128VMP10 — корпус MAPBGA 81 (больше выводов).
  • MK22FN128VFM10 — корпус QFN 32 (компактный).

2. Совместимые по выводам (Drop-in Replacement) в серии K2x:

• Микроконтроллеры серий K24 и K26 (с увеличенным объемом памяти и периферии) часто имеют совместимость по выводам с K22 в одинаковых корпусах. Например, MK24FN256VDC12 (ядро Cortex-M4, 256 КБ флэш, 120 МГц) может быть аппаратно-совместимой заменой с возможностью миграции ПО.

3. Современные аналоги от NXP (для новых разработок): Семейство Kinetis K2x сегодня является частью более широкой линейки NXP Kinetis KE1x. Для новых проектов NXP часто рекомендует:

• Серия K32 L2x/L3x (на ядре Cortex-M0+ и M4) — фокус на сверхнизкое энергопотребление.
• Серия LPC55Sxx (на ядре Cortex-M33) — более современная, с повышенной безопасностью (TrustZone), двумя ядрами, расширенной периферией. Не является прямой заменой, но рассматривается для более сложных задач.
• Серия i.MX RT10xx (кроссоверы) — значительно более высокая производительность (сотни МГц), но с другим подходом (внешняя флэш-память).

Важное примечание:

При миграции между моделями всегда необходимо сверяться с документацией:

1. Datasheet — для электрических характеристик и распиновки.
2. Reference Manual — для деталей работы периферии.
3. Сравнительные таблицы (Cross-Reference) на сайте NXP.

Микроконтроллер MK22FN128VDC10 остается отличным, проверенным решением с отличным соотношением производительности, периферии и цены, особенно для проектов, где требуется USB и аналоговые функции.