Freescale FRDM-KL03Z

Отличный выбор! FRDM-KL03Z — это компактная и очень доступная плата для оценки (freedom board) от Freescale (ныне NXP), построенная на базе ультраэкономичного микроконтроллера семейства ARM Cortex-M0+.

Описание

FRDM-KL03Z — это стартовая платформа для быстрого прототипирования и изучения возможностей микроконтроллера MKL03Z32VFK4. Её ключевые особенности:

• Цель: Образовательная, быстрый старт в embedded-разработке, создание прототипов с минимальными затратами.
• Форм-фактор: Совместима со стандартом Arduino™ Uno R3, что позволяет использовать огромное количество шилдов и сенсоров от экосистемы Arduino.
• Отладка: Встроенный отладчик OpenSDA (последовательный и отладочный адаптер) позволяет программировать и отлаживать МК через USB-кабель без необходимости во внешних программаторах. Прошивка OpenSDA может быть обновлена.
• Экосистема: Полностью поддерживается средой разработки MCUXpresso IDE, а также популярными сторонними инструментами (Keil, IAR, Arduino IDE с поддержкой от NXP).
• Компактность: Очень маленький размер (примерно 2.5 x 2.5 дюйма), что удобно для встраивания в прототипы.

Плата идеально подходит для студентов, хобби-проектов и задач, где критичны низкое энергопотребление, малые габариты и стоимость.

Технические характеристики

1. Микроконтроллер (MKL03Z32VFK4)

• Ядро: ARM® Cortex®-M0+ (32-разрядное) на частоте до 48 МГц.
• Память:
  • Флэш-память: 32 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 2 КБ
• Периферия:
  • Таймеры: TPM (Timer/PWM) — 2 канала (2x2ch или 1x6ch), LPIT (Low-Power Periodic Interrupt Timer).
  • Коммуникационные интерфейсы: UART (2), SPI (1), I²C (1).
  • Аналоговые модули: 16-битный АЦП (ADC) — до 10 каналов.
  • Компаратор: 1 аналоговый компаратор (CMP).
• Электропитание: Работа от 1.71В до 3.6В, что позволяет питать плату от батареи типа "таблетка" (CR2032).
• Корпус: 24-выводной QFN (4x4 мм).

2. Плата FRDM-KL03Z

• Питание:
  • Через USB-разъем Micro-B (5В).
  • Через разъемы VDD и GND (3.3В от встроенного стабилизатора).
  • Возможность выбора источника питания (перемычка J4).
• Отладчик: Интерфейс OpenSDA v2.1 с виртуальным COM-портом.
• Ввод-вывод:
  • Все 20 GPIO микроконтроллера выведены на краевые разъемы, совместимые с Arduino R3.
  • Светодиоды: 1 RGB-светодиод (катод общий), 1 синий светодиод (под управлением МК).
  • Кнопки: 1 тактовая кнопка Reset, 1 программируемая тактовая кнопка (SW1).
• Датчики: Акселерометр MMA8451Q (I2C, 3 оси, 14-бит).
• Разъемы:
  • Разъемы расширения Arduino R3.
  • Контактные площадки для пайки (PTH) для прямого доступа к сигналам МК.
• Размеры: 64 x 64 мм.

Парт-номера (Part Numbers)

1. Основной парт-номер платы: FRDM-KL03Z
2. Парт-номер микроконтроллера на плате: MKL03Z32VFK4
   • Также существуют другие модификации МК в линейке KL03 с разным объемом памяти (например, MKL03Z16VFK4 — 16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ).
3. Парт-номер отладочного чипа OpenSDA: MKL03Z32VFM4 (используется в режиме отладчика).

Совместимые и аналогичные модели (от NXP)

Платы серии FRDM (Freedom) построены по единому принципу. Вот основные совместимые и аналогичные модели, расположенные по возрастанию производительности и функциональности:

Ближайшие аналоги (Cortex-M0+)

• FRDM-KL02Z: Предшественник KL03Z, МК KL02 (16 МГц, меньше периферии).
• FRDM-KL05Z: МК KL05 (48 МГц, Cortex-M0+, больше периферии, включая ЦАП).
• FRDM-KL25Z: Очень популярная плата. МК KL25 (48 МГц, Cortex-M0+), имеет USB Device контроллер и 12-битный ЦАП.
• FRDM-KL27Z: МК KL27 (48 МГц, Cortex-M0+), имеет встроенный USB-зарядный детектор.
• FRDM-KL43Z: МК KL43 (48 МГц, Cortex-M0+), имеет сегментный ЖК-дисплей (LCD) контроллер.

Более производительные модели (Cortex-M4/M7)

• FRDM-KL82Z: МК KL82 (100 МГц, Cortex-M4), имеет Full-Speed USB.
• FRDM-K22F: Классическая плата на Cortex-M4 (120 МГц, FPU). Отличный следующий шаг после KL03.
• FRDM-K64F: Одна из самых популярных плат на Cortex-M4 (120 МГц, FPU, Ethernet, большая память).
• FRDM-K66F: Усиленная версия K64F (180 МГц, 2x CAN FD, SDRAM).
• FRDM-KE15Z: МК на Cortex-M4 (72 МГц) с расширенными аналоговыми возможностями (высокоскоростной АЦП, операционный усилитель).
• FRDM-KE16Z: Модернизированная версия с поддержкой Zigbee® 3.0, Thread, Bluetooth® Low Energy 5.0 (модуль на борту).

Совместимость в экосистеме

• Аппаратная: Все платы серии FRDM, имеющие разметку Arduino R3, совместимы по расположению основных выводов (питание, земля, UART, I2C, SPI). Однако специфическая периферия (например, ЦАП на KL25Z) выведена на уникальные пины.
• Программная: Код, написанный с использованием MCUXpresso SDK (бывший Kinetis SDK), часто легко переносится между платами одного семейства (KL, K, LPC и т.д.) благодаря единому драйверов и API.

Итог: FRDM-KL03Z — это идеальная точка входа в мир 32-битных микроконтроллеров NXP. Для более сложных задач с требованием к большей вычислительной мощности, памяти или специфической периферии (USB, Ethernet, ЖК-дисплей) логичным будет переход на FRDM-K64F, FRDM-K22F или другие платы из списка выше.