Freescale MK20DX256VLQ10

Конечно! Вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX256VLQ10, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK20DX256VLQ10 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на ядре ARM Cortex-M4. Его ключевой особенностью является наличие блока аппаратного ускорения вычислений с плавающей точкой (FPU), что делает его идеальным для применений, требующих интенсивных математических вычислений, таких как цифровая обработка сигналов (DSP), управление двигателями и сложные алгоритмы.

Этот микроконтроллер был особенно популярен в сообществе DIY и коммерческих продуктах благодаря своему балансу производительности, периферии и цены. Наиболее известным его применением является плата Teensy 3.1/3.2 от PJRC, которая раскрыла весь потенциал этого чипа для разработчиков.

Микроконтроллер обладает богатым набором периферийных модулей, большим объемом памяти и низким энергопотреблением, что позволяет использовать его в широком спектре задач: от промышленной автоматизации и потребительской электроники до измерительных приборов и аудиоустройств.

Технические характеристики

Здесь приведены ключевые параметры для модели MK20DX256VLQ10.

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (в настоящее время — NXP Semiconductors) | | Семейство | Kinetis K20 | | Архитектура | 32-битная | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU (Floating Point Unit) | | Тактовая частота | До 72 МГц | | Объем Flash-памяти | 256 КБ | | Объем ОЗУ (SRAM) | 64 КБ | | Периферия | • USB 2.0 OTG (Full-Speed с интегрированным физическим уровнем - PHY)
• 3 x UART (асинхронные последовательные порты)
• 2 x I²C (Inter-Integrated Circuit)
• 2 x SPI (Serial Peripheral Interface)
• 1 x I²S (Inter-IC Sound, для аудио)
• 1 x CAN (Controller Area Network)
• 16-битный АЦП (до 16 каналов)
• 12-битный ЦАП (1 канал)
• Аппаратный модуль шифрования (AES, DES, SHA, MD5)
• Генератор случайных чисел (RNG)
• Программируемый усилитель с дифференциальным входом (PGA)
• Таймеры (PWM, FTM, PIT, RTC, LPTMR) | | Количество GPIO | До 100 ног (зависит от конфигурации периферии) | | Напряжение питания | 1.71 В – 3.6 В | | Температурный диапазон | От -40°C до +105°C | | Корпус | LQFP-100 (квадратный плоский корпус с 100 выводами) |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

NXP/Freescale часто выпускают микроконтроллеры в различных вариантах, отличающихся объемом памяти, температурным диапазоном и типом корпуса.

Ближайшие аналоги в семействе K20 (с тем же корпусом LQFP-100 и схожей периферией):

• MK20DX128VLQ10 — Аналог с 128 КБ Flash и 64 КБ ОЗУ. Полностью совместим по выводам.
• MK20DX64VLQ10 — Аналог с 64 КБ Flash и 64 КБ ОЗУ. Полностью совместим по выводам.
• MK20DX32VLQ10 — Аналог с 32 КБ Flash и 64 КБ ОЗУ. Полностью совместим по выводам.

Совместимые и аналогичные модели из других семейств NXP:

Эти модели могут иметь схожие характеристики или быть более современными аналогами, но требуют проверки распиновки и периферии для прямой замены.

1. Kinetis KL25Z (ARM Cortex-M0+) — Более простой и энергоэффективный аналог. Имеет USB, но менее производителен и без FPU.
2. Kinetis K22F (ARM Cortex-M4) — Прямой "потомок" и модернизированная версия. Может иметь большие объемы памяти, более высокую тактовую частоту (120 МГц) и расширенную периферию (например, Ethernet). Модель MK22FN512VLH12 — хороший пример современного аналога.
3. Kinetis K66 (ARM Cortex-M4) — Более продвинутая модель с частотой до 180 МГц, большим объемом памяти (до 1 МБ Flash) и расширенной периферией (например, SDRAM controller).
4. Серия LPC (от NXP) — Например, LPC408x или LPC43xx (Cortex-M4/M0). Эти семейства также предлагают высокую производительность и богатую периферию, но имеют архитектурные отличия.
5. Серия STM32F4 (от STMicroelectronics) — Микроконтроллеры на Cortex-M4 с FPU (например, STM32F405, STM32F407) являются прямыми конкурентами на рынке и широко используются в аналогичных применениях.

Важные замечания по совместимости

• Прямая замена: Модели MK20DX128VLQ10, MK20DX64VLQ10 и MK20DX32VLQ10 являются прямыми аналогами с меньшим объемом Flash-памяти. Они имеют идентичную распиновку (pin-to-pin compatible), что позволяет использовать ту же самую печатную плату без изменений.
• Миграция на другие семейства: При переходе на микроконтроллеры из других семейств (например, K22F или STM32F4) необходимо учитывать:
  • Распиновку (Pinout): Расположение выводов почти гарантированно будет отличаться.
  • Периферию: Набор и возможности модулей (UART, SPI, Timer и т.д.) могут иметь отличия.
  • Программное обеспечение: Потребуется адаптация кодовой базы под другую библиотеку (HAL, SDK) или среду разработки.

Таким образом, MK20DX256VLQ10 остается классическим и мощным микроконтроллером, который до сих пор находит применение в проектах, где важна высокая производительность вычислений с плавающей точкой и богатый набор коммуникационных интерфейсов.