Freescale MK61FN1M0VMJ12

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MK61FN1M0VMJ12, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK61FN1M0VMJ12 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер из семейства Kinetis K60, построенный на ядре ARM Cortex-M4. Ключевой особенностью этого ядра является блок цифровой обработки сигналов (DSP) и модуль вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для приложений, требующих сложных математических вычислений, таких как системы управления, промышленная автоматизация, медицинские приборы и устройства с сенсорным интерфейсом.

Данная модель относится к подсемейству K61 и отличается наличием встроенного аналогового фронтенда камеры (CSI), что позволяет напрямую подключать матрицы видеокамер, и повышенной стойкостью к ошибкам памяти (память с коррекцией ошибок, ECC).

Микроконтроллер выполнен в корпусе 144-LQFP и сочетает в себе высокую вычислительную мощность, богатый набор периферии и низкое энергопотребление.

Ключевые технические характеристики

• Производитель: Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors)
• Серия: Kinetis K60
• Подсемейство: K61 (с поддержкой камеры CSI и ECC)
• Ядро: ARM Cortex-M4
• Тактовая частота: до 120 МГц
• Память:
  • Флэш-память: 1024 КБ (1 МБ) с поддержкой ECC
  • ОЗУ (RAM): 128 КБ с поддержкой ECC
  • FlexMemory: До 64 КБ (одновременно доступная для записи/чтения EEPROM-подобная память)
• Периферия:
  • Аналоговые интерфейсы:
    • 2x 16-битных АЦП (ADC)
    • 2x 12-битных ЦАП (DAC)
    • 3x компаратора (CMP)
    • Программируемый усилитель (PGA)
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • 1x Интерфейс камеры (CSI)
    • 1x Ethernet (10/100 Мбит/с) с поддержкой IEEE 1588
    • 1x USB 2.0 OTG (On-The-Go) с PHY
    • 3x UART (асинхронные)
    • 3x SPI (синхронные)
    • 3x I²C (2-проводные)
    • 1x I²S (аудио)
    • До 2x модулей FlexCAN (CAN 2.0 B)
  • Таймеры и системы управления:
    • 1x Модуль для управления двигателем/импульсной модуляцией (FlexTimer, 6-канальный)
    • 2x Модуль для управления двигателем/импульсной модуляцией (FlexTimer, 2-канальный)
    • Программируемый блок задержки (PDB)
    • Модуль произвольной формы (CMP)
    • Контроль напряжения (LVD)
  • Безопасность и целостность:
    • Криптографический ускоритель (AES, DES, SHA, MD5)
    • Генератор случайных чисел (RNG)
    • Контроль четности и коррекция ошибок (ECC) для Flash и RAM
    • Монитор тактирования (WDOG)
• Рабочее напряжение: 1.71 В - 3.6 В
• Диапазон температур: -40°C до +105°C (расширенный промышленный)
• Корпус: 144-LQFP (Low-Profile Quad Flat Package)

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в линейке

Модель MK61FN1M0VMJ12 является частью полной номенклатурной линейки. Парт-номера строятся по следующему принципу: MK[#][#][#][#][#][#][#][#][#][#]

• K61 – Подсемейство (с CSI и ECC).
• F – Семейство (общее для Kinetis K).
• N – Количество контактов (144-pin).
• 1M0 – Объем Flash-памяти (1024 КБ).
• V – Объем RAM (128 КБ).
• M – Версия ядра/модуля.
• J12 – Температурный диапазон и тип корпуса (J = -40°C to 125°C, 12 = LQFP).

Совместимые и альтернативные парт-номера в той же линейке:

• MK61FN1M0VMD12 — Аналог, но в корпусе BGA (121-ball MAPBGA).
• MK61FN1M0VLQ12 — Аналог в корпусе 144-LQFP, но с другим температурным диапазоном или версией прошивки.
• MK61FN1M0VMJ15 / MK61FN1M0VMD15 — Версии с тактовой частотой 150 МГц.

Варианты с другим объемом памяти (в том же корпусе 144-LQFP):

• MK61FN512VMJ12 — 512 КБ Flash, 128 КБ RAM
• MK61FN256VMJ12 — 256 КБ Flash, 128 КБ RAM

Совместимые модели

Совместимость можно рассматривать на нескольких уровнях: пиновая, периферийная и программная.

1. Прямые аналоги и замены (высокая степень совместимости):

• Микроконтроллеры из подсемейства Kinetis K60/K61/K62 с тем же корпусом (144-LQFP) и аналогичным набором периферии. Например:
  • MK60FN1M0VLQ12 — Почти полный аналог из серии K60 (без интерфейса камеры CSI). Является наиболее прямой заменой, если CSI не требуется.
  • MK62FN1M0VLQ12 — Модель из серии K62, оптимизированная для низкого энергопотребления, с аналогичной периферией.

2. Программно-совместимые модели (архитектурная совместимость):

• Практически все микроконтроллеры серий Kinetis K, основанные на ядре Cortex-M4, являются программно-совместимыми на уровне регистров и периферии. Код, написанный с использованием SDK от NXP (например, MCUXpresso), часто можно перенести между моделями K60, K61, K62, K64, K66 с минимальными изменениями. Это включает в себя:
  • Kinetis K24, K26, K64, K66, K63, K65, K67, K68, K69, K70, K71, K72, K73, K74, K75, K76, K77, K81, K82.

3. Совместимые модели от других производителей (альтернативы):

• STM32F4 Series (от STMicroelectronics): Микроконтроллеры на Cortex-M4 с FPU (например, STM32F407, STM32F429). Широко популярны и имеют схожие характеристики. Требуют полного переписывания кода, но решают аналогичные задачи.
• ATSAM4 Series (от Microchip): Микроконтроллеры на Cortex-M4 (например, ATSAM4S16C). Также являются аналогами по производительности.
• Tiva C Series TM4C129x (от Texas Instruments): Микроконтроллеры на Cortex-M4 с интегрированным Ethernet, похожие по назначению.

Важное примечание

После приобретения Freescale компанией NXP номенклатура продуктов была обновлена. При поиске аналогов или для заказа рекомендуется также использовать код производителя NXP: MK61FN1M0VMJ12R. Суффикс "R" часто обозначает поставку в виде рулона (tape and reel) для автоматизированного монтажа, но сама микросхема идентична.