Freescale MK20DX256VLL10

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX256VLL10.

Общее описание

MK20DX256VLL10 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на высокопроизводительной ARM-архитектуре Cortex-M4. Его ключевой особенностью является наличие блока вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для применений, требующих сложных математических вычислений, цифровой обработки сигналов (DSP) и алгоритмов управления.

Этот микроконтроллер ориентирован на широкий спектр задач: от промышленной автоматизации и потребительской электроники до сложных устройств с сенсорным интерфейсом (HMI).

Ключевые технические характеристики

Здесь приведены основные параметры для модели MK20DX256VLL10.

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM® Cortex®-M4 32-bit | | Тактовая частота | До 72 МГц | | Память Flash | 256 КБ | | ОЗУ (RAM) | 64 КБ | | Периферия | • USB 2.0 Full-Speed OTG (On-The-Go) с контроллером PHY
• Два модуля UART
• Три модуля SPI
• Два модуля I²C
• 16-битный АЦП (2 канала, до 16 входов)
• 12-битный ЦАП
• Таймеры: PIT, FTM, PWT, CMP, TPM, RTC
• Контроллер DMA (DMA) | | Количество GPIO | До 100 ножек (зависит от конфигурации периферии) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40 °C до +105 °C (расширенный промышленный) | | Корпус | LQFP-100 (100 выводов, размер 14x14 мм) | | Дополнительные возможности | • Блок аппаратного шифрования (AES)
• Генератор случайных чисел (RNG)
• Аппаратный акселератор CRC
• Сенсорный интерфейс (TSI) — для емкостных сенсоров без тачскрина |

Part Number (Парт номер) и совместимые аналоги

Номенклатура NXP построена по принципу, где каждая часть названия несет информацию о конкретных характеристиках.

Расшифровка MK20DX256VLL10:

• MK: Семейство Kinetis
• 20: Серия K20
• D: Функциональная группа (USB, AES, RNG)
• X: Обозначение наличия памяти и функций общего назначения
• 256: Объем Flash-памяти (256 КБ)
• V: Скорость (до 72 МГц, широкий диапазон питания)
• LL: Температурный диапазон (-40°C to 105°C), корпус LQFP
• 10: Количество выводов (100-pin)

Прямые аналоги и совместимые замены (Drop-in Replacements)

Это микроконтроллеры с полностью идентичной распиновкой (pin-to-pin) и схожим или расширенным функционалом. Они используют тот же корпус (LQFP-100) и совместимы по выводам, что позволяет заменить один на другой без переделки печатной платы.

1. В рамках семейства Kinetis K20:

   • MK20DX128VLL10 — Аналог с 128 КБ Flash и 32 КБ RAM. Прямая замена, если не требуется весь объем памяти.
   • MK20DX64VLL10 — Аналог с 64 КБ Flash и 32 КБ RAM.
   • MK20DX256VLH10 — Аналог в корпусе LQFP-64. Не является прямой заменой! Другое количество ножек.
   • MK20DX256VMP10 — Аналог в корпусе MAPBGA-121. Не является прямой заменой! Другой тип корпуса (BGA).

2. Более новые серии от NXP (часто требуют проверки даташита):

   • Серия Kinetis K2x (более новые версии K20). Например, модели с похожей периферией в корпусе LQFP-100.
   • Серия RT1020 из семейства i.MX RT (более мощные跨界-процессоры на ядре Cortex-M7). Хотя они значительно производительнее, прямая пиновая совместимость встречается редко и требует тщательной проверки.

Важные замечания по совместимости:

• Прямая замена возможна в основном в рамках той же серии (K20) с тем же суффиксом корпуса (VLL - LQFP-100).
• При переходе на микроконтроллеры других семейств (даже от NXP) обязательно необходимо:
  1. Сравнить датшиты (Datasheet) по распиновке (Pinout).
  2. Проверить референс-дизайны (Reference Manual) на предмет различий в работе периферии.
  3. Убедиться в совместимости программного кода и HAL/LL-драйверов.

Области применения

Микроконтроллер MK20DX256VLL10, благодаря своей производительности и богатой периферии, использовался в самых разных устройствах:

• Промышленные системы управления: Программируемые логические контроллеры (ПЛК), драйверы двигателей, системы сбора данных.
• Потребительская электроника: Сложные пульты управления, устройства для "умного дома", носимые гаджеты.
• Медицинское оборудование: Портативные диагностические приборы, мониторы.
• Аудиоустройства: Цифровые аудиопроцессоры, микшеры, синтезаторы.
• Известный пример использования: Этот микроконтроллер является "мозгом" популярной платы для разработки Teensy 3.1 / 3.2 от PJRC, что свидетельствует о его популярности в сообществе энтузиастов и инженеров.