Freescale MKL46Z128VLL4

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MKL46Z128VLL4, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MKL46Z128VLL4 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis L4, построенный на высокоэффективном ядре ARM Cortex-M0+. Этот МК принадлежит к ультра-низкопотребляющей (Ultra-Low-Power) серии и оптимизирован для приложений, где ключевыми требованиями являются энергоэффективность, производительность и наличие широкого набора периферийных модулей.

Он является частью платформы Kinetis L Series, которая известна своей масштабируемостью и совместимостью по выводам (pin-to-pin compatibility) в пределах одной линейки, что упрощает миграцию между моделями с разным объемом памяти и набором функций.

Микроконтроллер широко использовался в учебных и отладочных платах, а также в коммерческих продуктах, таких как портативная электроника, медицинские устройства, датчики, системы "Умный дом" и другие приложения с батарейным питанием.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 32-битная ARM Cortex-M0+
• Тактовая частота: до 48 МГц
• Объем памяти:
  • Флэш-память: 128 КБ
  • ОЗУ (RAM): 16 КБ
• Напряжение питания: 1,71 В — 3,6 В
• Потребление:
  • Сверхнизкое энергопотребление в различных режимах (Run, Wait, Stop, VLPS, LLS, VLLS).
  • Ток в режиме очень низкого энергопотребления (VLLS0) может составлять менее 100 нА.
• Периферия:
  • Таймеры: TPM (Timer/PWM Module) с поддержкой ШИМ, PIT (Periodic Interrupt Timer), LPTMR (Low-Power Timer), RTC (Real-Time Clock).
  • Аналоговые интерфейсы: 16-битный АЦП (ADC), 6-битный ЦАП (DAC), компаратор (CMP).
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • UART (LPUART с поддержкой низкого потребления)
    • I2C
    • SPI (до 2 модулей)
  • Другие модули:
    • Touch Sensing Input (TSI) — емкостный сенсорный ввод без необходимости во внешних компонентах.
    • DMA (Direct Memory Access) — контроллер прямого доступа к памяти для разгрузки ядра.
    • CRC (Cyclic Redundancy Check) — модуль расчета контрольной суммы.
• Количество выводов: 100 (LQFP-100 корпус, в котором поставляется модель VLL4).
• Рабочая температура: от -40°C до +105°C (расширенный диапазон).

Парт-номера и варианты поставки

Модель "MKL46Z128VLL4" сама по себе является парт-номером. Структура номенклатуры Freescale (NXP) обычно следующая:

• MKL46 — серия MCU.
• Z — вариант, обозначающий наличие модуля TSI (Touch Sensing Input).
• 128 — объем флэш-памяти в КБ (128 КБ).
• V — корпус (V = 100-pin LQFP).
• LL4 — температурный диапазон и вариант исполнения.

В рамках этой линейки существовали другие варианты с разным объемом памяти и в разных корпусах, например:

• MKL46Z256VLL4 (256 КБ флэш-памяти, 32 КБ ОЗУ)
• MKL46Z128VLH4 (64-выводной корпус LQFP-64)

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость можно рассматривать на нескольких уровнях: программная, аппаратная (по выводам) и функциональная.

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (Kinetis L4)

Эти микроконтроллеры имеют схожую периферию и совместимость по выводам, что позволяет легко заменить один на другой в проекте, часто без изменения печатной платы.

• MKL46Z256VLL4 — Прямой аналог с увеличенной памятью (256 КБ флэш, 32 КБ ОЗУ). Идеальная замена для проектов, которым не хватает памяти.
• MKL46Z128VLH4 — Тот же чип в 64-выводном корпусе (имеет меньше периферийных выводов).
• MKL43Z128VLL4 / MKL43Z256VLL4 — Модели из серии Kinetis L3, очень близкие по характеристикам и периферии, также с ядром Cortex-M0+.

2. Микроконтроллеры из других семейств Kinetis L Series (Cortex-M0+)

Имеют схожую архитектуру и философию, часто совместимы по выводам в пределах одной группы (например, "Series 4").

• MKL25Z128VLK4 (Kinetis L0/L1 Series) — Более ранняя серия, также на Cortex-M0+. Популярна благодаря отладочной плате FRDM-KL25Z. Имеет схожий набор периферии.
• MKL27Z256VLL4 (Kinetis L2 Series) — Обладает большим объемом памяти и расширенной периферией, сохраняя совместимость.

3. Современные аналоги от NXP (преемник Freescale)

После поглощения Freescale компанией NPX, семейство Kinetis L было в значительной степени заменено и расширено более новыми сериями.

• Серия LPC84x (NXP) — Микроконтроллеры на Cortex-M0+ с ультра-низким потреблением. Являются логическим развитием идей Kinetis L.
• Серия K32L2B (NXP) — Прямой наследник Kinetis L, также на Cortex-M0+, с улучшенными показателями энергопотребления и безопасности. Модели K32L2Bxxxx часто являются рекомендуемой заменой для новых проектов.
• Серия MCX N1xx (NXP) — Современное семейство, которое частично наследует черты Kinetis, предлагая более высокую производительность и энергоэффективность.

4. Отладочные платы (Development Boards)

Данный микроконтроллер был сердцем одной из самых популярных отладочных плат:

• FRDM-KL46Z (Freedom Development Platform) — недорогая плата для оценки и разработки от Freescale/NXP.

Важное примечание: При замене на модель из другого семейства (особенно современного) необходимо всегда тщательно проверять datasheet, reference manual и таблицу распиновки (pinout) на предмет возможных отличий в работе периферии, напряжении питания и распиновке.