Freescale Pcf51jf128vlh

Отличный микроконтроллер из семейства Kinetis L. Вот подробное описание и технические характеристики Freescale (NXP) PCF51JF128VLH.

Общее описание

PCF51JF128VLH — это 32-битный микроконтроллер сверхнизкого энергопотребления (ULP) из семейства Kinetis L Series (KL1x). Он построен на ядре ARM Cortex-M0+, которое обеспечивает оптимальное соотношение производительности и энергоэффективности. Микроконтроллер ориентирован на применение в портативных устройствах, носимой электронике, IoT-сенсорах, медицинских приборах, пультах ДУ и других приложениях, где критичны время работы от батареи и стоимость.

Ключевая особенность — очень низкое энергопотребление в различных режимах (Run, Wait, Stop, VLPR, VLLS), интегрированная сенсорная система (TSI) для работы с емкостными сенсорами без дополнительных компонентов, а также богатая периферия в компактном корпусе.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+, 32-бит, тактовая частота до 48 МГц. | | Память | 128 КБ Flash, 16 КБ SRAM. | | Периферия | • АЦП (ADC) – 16-бит, до 16 каналов, низкое энергопотребление (LPADC).
• ЦАП (DAC) – 12-бит.
• Компараторы (CMP) – 2 шт., с 6-битным ЦАП.
• Таймеры – TPM (PWM), PIT, LPTMR (таймер низкого потребления), RTC.
• Интерфейсы связи – UART (LPUART с поддержкой низкого потребления), SPI (до 2), I²C (до 2).
• Сенсорный интерфейс (TSI) – Встроенный контроллер для емкостного касания (до 16 электродов).
• Контроллер питания (PMC) – Генераторы опорного напряжения, мониторинг питания. | | Энергопотребление | • Режим сверхнизкого энергопотребления (VLLS3): ~450 нА с сохранением 1 КБ RAM.
• Режим очень низкого энергопотребления (VLPR): работа на частоте 4 МГц при ~50 мкА/МГц.
• Режим Run (48 МГц): ~100 мкА/МГц. | | Рабочее напряжение | 1.71 В — 3.6 В. Позволяет работать напрямую от одной литиевой батареи (CR2032) или двух AA/AAA элементов. | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (для данного парт-номера, есть версии до +105°C). | | Корпус | LQFP 64 (размер 10x10 мм). | | Ключевые особенности | • Segment LCD-контроллер – Прямое управление до 4x40 или 8x38 сегментов.
• Детектор утечки памяти (MDM) – Защита от программных сбоев.
• Внутренние тактовые генераторы – Отказоустойчивые (NMI) и триммируемые. |

Парт-номера и аналоги (полные ordering part numbers)

PCF51JF128VLH — это конкретный парт-номер в рамках семейства. Его структура:

• PC – Бессвинцовый (Pb-free).
• F – Серия Kinetis L (KL1x).
• 51 – Подсемейство с LCD, LPADC, DAC, CMP, TSI.
• J – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.
• F – 48 МГц.
• 128 – 128 КБ Flash (дублирует "J").
• VLH – Корпус LQFP-64, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).

Другие парт-номера в том же семействе KL15 (с LCD):

• MKL15Z128VLH4 – Основной аналог от NXP (после ребрендинга).
• PCF51JF256VLH – Аналогичный, но с 256 КБ Flash.
• PCF51JF64VLH – Аналогичный, но с 64 КБ Flash.
• Для других корпусов меняется суффикс: VLK (LQFP-80), VLL (LQFP-48), VLF (QFN-48).

Важно: После приобретения Freescale компанией NXP, микроконтроллеры были переименованы. PCF51JF128VLH соответствует MKL15Z128VLH4. В новых проектах и при поиске на сайтах дистрибьюторов (LCSC, Mouser, Digikey) следует использовать новый номер NXP.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (внутри семейства KL1x):

• MKL15Z128VLH4 – Прямая замена от NXP (тот же кристалл, корпус, характеристики).
• MKL15Z256VLH4 – Больше Flash (256 КБ), полная программная и пиновая совместимость (если не выходить за рамки 128 КБ).
• MKL15Z64VLH4 – Меньше Flash (64 КБ), полная пиновая совместимость.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) в других семействах NXP:

• Серия KL14 (MKL14Z...) – Аналогичны KL15, но без 12-битного ЦАП (DAC). Если DAC не используется, переход прозрачен.
• Серия KL16 (MKL16Z...) – Имеют USB 2.0 Full-Speed контроллер. Полная пиновая совместимость с KL15. Идеальная замена, если требуется добавить USB-функциональность.
• Серия KL17 (MKL17Z...) – Объединяют возможности KL16 (USB) и имеют аппаратный шифратор (AES).

3. Функциональные аналоги от других производителей:

• STMicroelectronics STM32L0xx (на Cortex-M0+). Например, STM32L073 с аналогичной периферией (LCD, низкое потребление).
• Microchip (Atmel) SAM L10/L11 (на Cortex-M23 с TrustZone). Ориентированы на сверхнизкое потребление и безопасность.
• Texas Instruments MSP430FRxx (на собственной 16-битной архитектуре FRAM). Конкуренты по энергопотреблению и наличию LCD.

Резюме

PCF51JF128VLH / MKL15Z128VLH4 — это мощный и гибкий микроконтроллер для энергоэффективных приложений с необходимостью прямого управления сегментным LCD-дисплеем и работы с емкостными сенсорами. Его главные козыри — исключительно низкое энергопотребление в режимах сна, интегрированная сенсорная система TSI и встроенный LCD-драйвер. При выборе для новых проектов рекомендуется использовать актуальное обозначение MKL15Z128VLH4 и рассматривать совместимые модели KL16/KL17 для расширения функционала.