Freescale MK20DX32VLF5

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX32VLF5, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

MK20DX32VLF5 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на высокоэффективном ядре ARM Cortex-M4. Это ядро включает в себя блок цифровой обработки сигналов (DSP) и модуль вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает данный МК идеальным для применений, требующих сложных математических вычислений, таких как системы управления, промышленная автоматизация, обработка аудиосигналов и сложные устройства сбора данных.

Микроконтроллер относится к линейке USB семейства Kinetis, так как включает в себя полноскоростной контроллер USB 2.0 On-The-Go (OTG) с собственным флеш-модулем и драйвером, что позволяет реализовывать как устройство, так и хост.

Ключевыми преимуществами являются низкое энергопотребление, широкий набор периферийных интерфейсов и высокая производительность, достигающая 50 МГц.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (приобретена NXP Semiconductors) | | Семейство | Kinetis K20 | | Серия | MK20DX32VLF5 | | Ядро | ARM Cortex-M4 (с DSP и FPU) | | Тактовая частота | до 50 МГц | | Объем Flash-памяти | 32 КБ | | Объем RAM-памяти | 4 КБ | | Напряжение питания (Vdd) | 1.71 В - 3.6 В | | Интерфейсы связи | - USB 2.0 OTG (с собственным PHY)
- UART (3 модуля)
- SPI (2 модуля)
- I²C (2 модуля, до 400 кбит/с)
- I²S | | Аналоговые интерфейсы | - 16-канальный 12-битный АЦП (до 1 Мвыб/с)
- 2-канальный 12-битный ЦАП
- 2 компаратора (CMP) | | Таймеры | - Программируемый модуль задержки (PDB)
- Таблица мертвых времен (FTM) (2 модуля, 6 каналов)
- Модуль периодического прерывания (PIT) (4 таймера)
- RTC (часы реального времени) с будильником | | Количество GPIO | 29 (зависит от конфигурации периферии) | | Температурный диапазон | -40 °C до +85 °C (промышленный) | | Корпус | 32-pin LQFP (5x5 мм) | | Ключевые особенности | - Низкое энергопотребление (режимы Wait, Stop, VLLS)
- Аппаратный модуль шифрования (AES)
- Детектор случайных чисел (RNG)
- Цикличный избыточный код (CRC)
- Монитор тактовой частоты
- Встроенный температурный датчик |

Парт-номера и совместимые модели

Микроконтроллеры часто поставляются под разными парт-номерами в зависимости от температурного диапазона и типа корпуса. MK20DX32VLF5 имеет следующие прямые аналоги:

• MK20DX32VFM5 — аналог в корпусе 24-pin QFN (4x4 мм). Имеет меньшее количество выводов.
• MK20DX32VMP5 — аналог в корпусе 32-pin LQFP (7x7 мм). Имеет те же выводы, но больший физический размер.
• MK20DX32VLH5 — аналог в корпусе 64-pin LQFP. Имеет большее количество выводов и, как следствие, больше GPIO и возможность использования всей периферии одновременно.

Совместимые модели (Прямые аналоги и аналоги из других семейств)

Совместимость может быть на разных уровнях: пиновая (прямая замена в схеме), программная (одинаковое ядро и периферия) или функциональная (подходит для той же задачи).

1. Внутри семейства Kinetis K20 (Прямая замена по пинам и функциям):

   • MK20DX32VLF5 (основная модель)
   • MK20DX32VFM5 (в корпусе QFN-24)
   • MK20DX32VMP5 (в корпусе LQFP-32, 7x7 мм)
   • MK20DX32VLH5 (в корпусе LQFP-64)

2. С микроконтроллерами с большим объемом памяти (Программная совместимость): Модели с тем же набором периферии, но большим объемом Flash и RAM. Часто являются прямой drop-in заменой при условии, что код умещается в память.

   • MK20DX64VLF5 (64 КБ Flash, 8 КБ RAM)
   • MK20DX128VLF5 (128 КБ Flash, 16 КБ RAM)

3. С микроконтроллерами без USB (Функциональная совместимость для задач без USB):

   • Модели из серии Kinetis K22F (более новое семейство, Cortex-M4, обратно совместимы по периферии, часто имеют более высокую тактовую частоту).
   • Модели из серии Kinetis KL (на ядре Cortex-M0+, ориентированы на сверхнизкое энергопотребление, но имеют менее производительное ядро).

4. Аналоги от других производителей (Функциональная совместимость):

   • STM32F301 / STM32F302 от STMicroelectronics (Cortex-M4, USB, FPU, похожий набор периферии).
   • ATSAMD21G18 от Microchip (Atmel) (Cortex-M0+, USB). Менее производительное ядро, но популярная и доступная замена.
   • EFM32HG322 от Silicon Labs (Energy Micro) (Cortex-M0+, USB). Сфокусированы на сверхнизком энергопотреблении.

Важное примечание: При замене на модель другого производителя или даже другого семейства NXP требуется тщательная проверка даташитов и силовой схемы, распиновки (pinout), а также серьезная адаптация программного кода и среды разработки.