Freescale MKL46Z256

Отличный выбор! Freescale MKL46Z256 (ныне часть линейки NXP Kinetis) — это энергоэффективный 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M0+, ориентированный на широкий спектр встраиваемых приложений с высокими требованиями к низкому энергопотреблению и наличию периферии.

Краткое описание

Микроконтроллер MKL46Z256 принадлежит семейству Kinetis L4. Его ключевая особенность — исключительно низкое энергопотребление в активном режиме и в режимах сна, что делает его идеальным для портативных, носимых и батарейных устройств. Он обладает богатым набором аналоговой и цифровой периферии, включая USB-контроллер, тач-сенсор (capacitive touch sensing) и низкочастотный таймер для работы в режимах сверхнизкого энергопотребления.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+, 32-бит, тактовая частота до 48 МГц. | | Память | 256 КБ Flash, 32 КБ SRAM. | | Энергопотребление | • Очень низкое энергопотребление (менее 50 мкА/МГц в активном режиме).
• Глубокий спящий режим (LLS) с сохранением RAM: ~2 мкА.
• Режим очень глубокого сна (VLLS3): ~1 мкА.
• Режим очень глубокого сна с выключенной RAM (VLLS0): ~150 нА. | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В. | | Периферия | • USB 2.0 Full-Speed контроллер (с поддержкой Device, Host и OTG).
• TSI (Touch Sense Input) — аппаратный модуль для емкостного сенсорного ввода (до 16 каналов).
• 16-битный АЦП (ADC) — до 16 каналов.
• 12-битный ЦАП (DAC).
• Аналоговый компаратор (CMP) с 6-битным ЦАП.
• Таймеры: PIT, TPM (PWM, захват/сравнение), RTC, LPTMR (низкочастотный таймер для работы в сна).
• Коммуникационные интерфейсы: до 3x SPI, до 3x I²C, до 3x UART (1x с поддержкой LIN).
• DMA — контроллер прямого доступа к памяти. | | Количество выводов | Доступен в корпусах: 64LQFP, 80LQFP, 100LQFP. | | Рабочая температура | От -40°C до +105°C (расширенный диапазон). | | Сектор защиты | Наличие Flash-памяти с защитой от чтения/записи. |

Парт-номера (Part Numbers)

Nomenclature: MKL46Z256VLL4, MKL46Z256VLH4, MKL46Z256VMP4

• MKL46Z256 — базовая часть номера.
• VLL4 / VLH4 / VMP4 — суффикс, обозначающий корпус, температурный диапазон и вариант поставки.
  • VLL4: 64-выводной LQFP корпус.
  • VLH4: 80-выводной LQFP корпус.
  • VMP4: 100-выводной LQFP корпус.
  • Цифра 4 обычно означает промышленный температурный диапазон (-40°C to +105°C).

Актуальный парт-номер для поиска на сайтах дистрибьюторов: MKL46Z256VLH4R (где "R" может означать поставку в ленте, Tape & Reel).

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства Kinetis)

Семейство Kinetis построено по модульному принципу. Следующие модели имеют высокую степень совместимости по выводам (pin-to-pin) и периферии, что позволяет масштабировать проект:

1. Внутри подсемейства Kinetis L4 (прямые аналоги с разным объемом памяти):

• MKL46Z128* — полная совместимость, но 128 КБ Flash.
• MKL46Z64* — полная совместимость, но 64 КБ Flash.
• MKL46Z32* — полная совместимость, но 32 КБ Flash.

2. Соседние подсемейства с похожей периферией (требуют проверки datasheet и Reference Manual):

• Семейство Kinetis L0 (MKL0xZ)*: Более простые и дешевые модели с ядром Cortex-M0+, меньшим объемом памяти и периферии. Может быть частично совместимо по выводам в некоторых корпусах.
• Семейство Kinetis E (MKE0xZ)*: Модели, ориентированные на надежность в промышленных условиях (расширенный температурный диапазон, защита от ESD).
• Семейство Kinetis K (MKxxZ)*: Более производительные модели на ядрах Cortex-M4/M7 с FPU. Совместимость по выводам встречается реже, но логика программирования периферии через Kinetis SDK схожа.

3. Современные замены от NXP (рекомендуется для новых разработок):

NXP активно развивает более новые семейства, которые являются логическим продолжением Kinetis L:

• MCX L Series (например, MCXL46) — флагманская замена семейства Kinetis L. Основана на ядре Cortex-M33, имеет улучшенное энергопотребление, больше периферии и встроенную защиту (TrustZone). Не является прямой drop-in заменой, но концептуально близка.
• LPC800/ LPC84x (Cortex-M0+) — более простые и дешевые микроконтроллеры от NXP, но с другим набором периферии.
• i.MX RT Series (Crossover Processors) — если требуется значительно более высокая производительность (ядро Cortex-M7 на сотни МГц) при сохранении низкой стоимости.

Применение

• Пульсоксиметры, глюкометры, портативные медицинские приборы.
• Пульты ДУ, носимые устройства (фитнес-трекеры, умные часы начального уровня).
• Контроллеры для бытовой техники с сенсорным интерфейсом.
• Промышленные датчики с питанием от батареи.
• USB-устройства (HID, Mass Storage, CDC).

Важно: Для новых проектов рекомендуется проверять актуальность выбора MKL46Z256 на сайте NXP, так как ему на смену приходят более современные и эффективные семейства, такие как MCX. Однако для поддержки существующих проектов или при необходимости именно этого набора периферии он остается отличным решением.