Freescale MKV46F256VLL16

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MKV46F256VLL16.

Описание

Freescale MKV46F256VLL16 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis V Series, построенный на ядре ARM Cortex-M4 с блоком цифровой обработки сигналов (DSP). Данная серия разработана специально для применения в сложных промышленных системах управления, требующих высокой вычислительной мощности, надежной работы в реальном времени и расширенных возможностей подключения.

Ключевой особенностью MKV46F является наличие встроенного мостового драйвера для 3-фазных двигателей переменного тока (AC Motor Drive), что делает его идеальным решением для задач управления электроприводами, например, в промышленных насосах, вентиляторах, компрессорах и сервоприводах.

Микроконтроллер сочетает в себе высокую производительность ядра Cortex-M4 (с поддержкой вычислений с плавающей запятой) с обширным набором периферии, флеш-памятью и функциями безопасности, что позволяет создавать на его основе компактные и эффективные системы управления.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура и Ядро:

  • Ядро: ARM Cortex-M4
  • Тактовая частота: До 168 МГц
  • FPU: Есть (Блок вычислений с плавающей запятой одиночной точности)
  • DSP: Инструкции DSP

• Память:

  • Флеш-память: 256 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 64 КБ
  • EEPROM: 4 КБ (эмулируется во флеш-памяти)

• Периферия и Интерфейсы:

  • Драйвер двигателя: Аналоговый фронтэнд (AFE) для управления 3-фазным двигателем с 2x 16-битными АЦП, 3x компараторами высокой скорости (CMP) и программируемым усилителем (PGA).
  • Аналоговые интерфейсы:
    • АЦП: Два 16-битных АЦП последовательного приближения (SAR ADC).
    • ЦАП: Один 12-битный ЦАП.
    • Компараторы: 3 аналоговых компаратора высокой скорости (CMP) с 6-битным ЦАП.
  • Таймеры:
    • eTimer/PWM: Модули для генерации ШИМ с высокой точностью (например, для управления двигателем).
    • FlexTimer (FTM): 2 модуля FTM с 2-канальным каждым.
    • Periodic Interrupt Timer (PIT): Таймер периодических прерываний.
    • Программируемый блок задержки (PDB): Для запуска АЦП по времени.
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • UART: До 4 модулей.
    • SPI: До 3 модулей.
    • I2C: До 2 модулей.
    • CAN: 2 модуля FlexCAN.
    • I2S: Интерфейс для аудио.
  • Системные интерфейсы:
    • DMA: Контроллер прямого доступа к памяти.
    • CRC: Модуль расчета контрольной суммы.
    • RTC: Часы реального времени с календарем.

• Напряжение питания:

  • От 2.7 В до 3.6 В

• Температурный диапазон:

  • Промышленный: -40°C до +105°C

• Корпус:

  • LQFP-100 (корпус с 100 выводами)

Парт-номер (Part Number) и аналоги

Полное обозначение микроконтроллера следует правилам маркировки NXP (Freescale). Расшифровка MKV46F256VLL16:

• MK: Kinetis Microcontroller
• V: Серия V (для управления двигателями)
• 4: Высокопроизводительная линейка
• 6: Вариант подключения периферии
• F: Имеет блок FPU
• 256: Объем флеш-памяти (256 КБ)
• V: Температурный диапазон (-40°C до +105°C)
• LL: Корпус LQFP 100-pin
• 16: Максимальная тактовая частота (168 МГц / 16 = 10.5, округленно 16 — код частоты)

Основной парт-номер для заказа:

• MKV46F256VLL16

Совместимые модели и аналоги (внутри семейства Kinetis V)

Семейство Kinetis V предлагает гибкость в выборе объема памяти, периферии и корпуса. Вот основные аналоги и варианты:

1. Похожие модели с другим объемом памяти (в том же корпусе LQFP-100):

   • MKV46F128VLL16: Аналог с 128 КБ флеш-памяти и 32 КБ ОЗУ.
   • MKV46F256VLL16: Рассматриваемая модель (256 КБ флеш-памяти, 64 КБ ОЗУ).
   • MKV46F256VLH16: Аналог в корпусе BGA64 (64 вывода).

2. Модели с другим корпусом:

   • MKV46F256VMC16: Корпус BGA121 (121 вывод).
   • MKV46F256VFM16: Корпус MAPBGA144 (144 вывода).

3. Прямые аналоги от других производителей (функционально схожие):

   • STMicroelectronics STM32F3xx: Серия на Cortex-M4 с FPU, ориентированная на управление двигателями (например, STM32F303). Имеют аналогичные АЦП, таймеры и специализированные компараторы.
   • Texas Instruments C2000 Piccolo Series: Высокопроизводительные микроконтроллеры, специально созданные для управления в реальном времени (например, TMS320F28004x). Прямые конкуренты в области управления двигателями.
   • Microchip dsPIC33 "DSC": Цифровые сигнальные контроллеры, традиционно сильные в задачах управления электроприводами.
   • Infineon XMC4000 Series: Микроконтроллеры на ARM Cortex-M4, также ориентированные на промышленные применения и управление двигателями.

Области применения

• Промышленные системы управления:
  • ЧПУ-станки, промышленные роботы.
  • Управление сервоприводами и шаговыми двигателями.
• Бытовая и коммерческая техника:
  • Компрессоры систем кондиционирования и охлаждения.
  • Стиральные машины с прямым приводом.
  • Промышленные вентиляторы и насосы.
• Автомобильная электроника:
  • Управление электронасосами, вентиляторами охлаждения.
• Беспилотные летательные аппараты (БПЛА):
  • Контроллеры для бесколлекторных двигателей (BLDC).