Freescale MK20DX256ZVLQ10

Конечно. Вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX256ZVLQ10, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее Описание

Freescale MK20DX32VLQ10 — это 32-битный микроконтроллер из семейства Kinetis K20, построенный на высокоэффективном ядре ARM Cortex-M4. Это один из самых популярных микроконтроллеров, который широко известен благодаря его использованию в платах развития Teensy 3.1/3.2 от PJRC.

Ключевой особенностью этого чипа является наличие блока цифровой обработки сигналов (DSP) и блока вычислений с плавающей запятой (FPU) прямо на кристалле, что позволяет эффективно выполнять сложные математические операции, что критически важно для аудиоприложений, цифровой обработки сигналов, систем управления и т.д. Микроконтроллер обладает богатым набором периферийных интерфейсов, высокой производительностью и низким энергопотреблением.

Ключевые Технические Характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (приобретена NXP Semiconductors в 2015) | | Серия | Kinetis K20 | | Ядро | ARM Cortex-M4 (с набором инструкций Thumb-2) | | Тактовая частота | До 72 МГц (номинальная, но часто разгоняется до 96 МГц и выше в платах Teensy) | | Flash-память | 256 КБ (для хранения программы) | | ОЗУ (RAM) | 64 КБ (для данных) | | FPU (Блок浮-point) | Есть (Single Precision) | | DSP | Есть (Набор инструкций DSP) | | Периферия | • USB 2.0 Full-Speed контроллер (со встроенным PHY)
• 2x UART (асинхронные последовательные порты)
• 2x I²C (Inter-Integrated Circuit)
• 3x SPI (Serial Peripheral Interface)
• 1x I²S (Inter-IC Sound, для аудио)
• 2x CAN (Controller Area Network)
• 16-битный АЦП (до 2x каналов, 16-битный режим или 13-битный при одновременной выборке)
• 12-битный ЦАП (1 канал)
• Компаратор
• Таймеры (PWM, FTM, PIT, RTC) | | Количество выводов | 64 вывода (корпус LQFP-64) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40 °C до +105 °C (расширенный промышленный) | | Пакет (Корпус) | LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package) |

Парт-номера и Совместимые Модели

Парт-номера микроконтроллеров строятся по определенной схеме, где каждая часть указывает на конкретные характеристики.

Основной парт-номер:

• MK20DX256VLH7 — Аналог в корпусе LQFP-64. Это самый прямой и полный аналог.
• MK20DX256VLL7 — Аналог в корпусе LQFP-100. Имеет те же характеристики, но больше выводов (больше доступных периферийных функций и GPIO).
• MK20DX256VMP7 — Аналог в корпусе MAPBGA-121 (корпус для поверхностного монтажа с шариковыми выводами).

Расшифровка парт-номера MK20DX256ZVLQ10:

• MK: Kinetis Microcontroller Family
• 20: Серия K20
• D: Диапазон температур (-40°C to +105°C)
• X: Вариант лицевой панели (не несет технической информации для пользователя)
• 256: Объем Flash-памяти (256 КБ)
• Z: Объем RAM (64 КБ)
• V: Версия ядра Silicon (обычно 2.x)
• LQ: Тип корпуса (LQFP)
• 10: Количество выводов (64 вывода)

Совместимые модели (внутри семейства Kinetis K20):

При поиске замены или аналога можно рассматривать другие микроконтроллеры из той же линейки с похожими характеристиками. Ключевые отличия обычно в объеме памяти, количестве выводов и наборе периферии.

• MK20DX128VLH7 — Полностью совместим по выводам и корпусу, но имеет 128 КБ Flash и 32 КБ RAM.
• MK20DX64VLH7 — Полностью совместим по выводам и корпусу, но имеет 64 КБ Flash и 32 КБ RAM.
• MK22FN512VLH12 — Микроконтроллер из более новой серии Kinetis K22. Имеет более высокую тактовую частоту (120 МГц), больше памяти (512 KB Flash, 128 KB RAM), также в корпусе LQFP-64. Часто используется в Teensy 3.5/3.6. Требует проверки совместимости по периферии и питания.
• MK66FX1M0VMD18 — Флагманская модель из серии K66, использовалась в Teensy 3.6. 180 МГц, 1 МБ Flash, 256 КБ RAM, корпус BGA-144.

Важное примечание: Несмотря на совместимость по выводам (pin-to-pin) с моделями с меньшим объемом памяти (например, MK20DX128VLH7), необходимо всегда проверять документацию (Reference Manual, Data Sheet) на предмет возможных отличий в работе периферии или особенностей питания, особенно если вы делаете замену на существующей плате.

Области Применения

• Любительская электроника и DIY-проекты (благодаря платам Teensy).
• Промышленные системы управления (ПЛК, сенсорные панели).
• Медицинские портативные приборы.
• Аудиоустройства и музыкальные контроллеры (из-за наличия I²S, ЦАП и мощного ядра).
• Автомобильные системы (благодаря интерфейсам CAN и широкому температурному диапазону).
• Устройства с USB-подключением (HID-устройства, джойстики, программируемые клавиатуры).

Для разработки под этот микроконтроллер популярны среды Arduino IDE (с помощью дополнения Teensyduino), PlatformIO, а также профессиональные инструменты как MCUXpresso IDE, IAR Embedded Workbench и Keil MDK.