Freescale MK22DX128VLK5

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK22DX128VLK5.

Общее описание

Микроконтроллер MK22DX128VLK5 относится к семейству Kinetis K2x на базе высокопроизводительного 32-битного ядра ARM® Cortex®-M4. Это семейство оптимизировано для применений, требующих высокого уровня интеграции, энергоэффективности и развитых возможностей подключения (connectivity). Ключевой особенностью ядра Cortex-M4 является блок цифровой обработки сигналов (DSP) и инструкции для операций с плавающей запятой (FPU), что позволяет эффективно выполнять сложные алгоритмы и математические вычисления.

Данная модель позиционируется как универсальное решение для сложных встраиваемых систем, таких как промышленная автоматизация, потребительская электроника, медицинские приборы, устройства с сенсорным интерфейсом и системы управления.

Ключевые технические характеристики

• Производитель: Freescale Semiconductor (в настоящее время приобретена компанией NXP Semiconductors)
• Серия: Kinetis K22
• Ядро: ARM Cortex-M4
  • Тактовая частота: до 120 МГц
  • Блок обработки сигналов (DSP): Присутствует
  • Блок单浮点точности (FPU): Присутствует (Single Precision)
• Объем памяти:
  • Флэш-память (Flash): 128 КБ
  • ОЗУ (RAM): 64 КБ
• Интерфейсы и периферия:
  • USB 2.0: Контроллер Full-Speed (12 Мбит/с) с поддержкой Device, Host (OTG) и заряда аккумулятора (Charger Detection).
  • АЦП (ADC): 16-битный АЦП с высокой точностью (до 16 каналов).
  • ЦАП (DAC): 12-битный ЦАП.
  • Компараторы: Аналоговые компараторы (CMP).
  • Таймеры:
    • Программируемый модуль задержки (PDB).
    • Модуль широтно-импульсной модуляции (FlexTimer, FTM) — 8 каналов.
    • Таймер низкого энергопотребления (LPTMR).
    • Модуль для управления двигателями (Quad Timer).
  • Интерфейсы связи:
    • UART: До 5 модулей (с поддержкой ISO7816, IrDA).
    • SPI: До 3 модулей.
    • I2C: До 2 модулей (с поддержкой SMBus).
    • I2S: Интерфейс для аудио.
• Системные функции:
  • Датчик температуры: Встроенный.
  • Генератор случайных чисел (RNG): Присутствует.
  • Криптографический ускоритель: Отсутствует (присутствует в старших моделях семейства K8x и других).
  • Модуль защиты от сбоев (Watchdog): Независимый (WDOG) и оконный (EWM).
• Рабочее напряжение: 1,71 В — 3,6 В
• Температурный диапазон: -40 °C до +105 °C
• Корпус: LQFP-80 (размер корпуса 12x12 мм)

Парт-номера и совместимые аналоги

Парт-номера (ordering part number) обычно указывают на конкретные варианты исполнения (температурный диапазон, корпус, тип упаковки). Модель MK22DX128VLK5 имеет следующие варианты:

• MK22DX128VLK5: Основной парт-номер для корпуса LQFP-80.
• MK22DX128VMP5: Корпус MAPBGA-81 (более компактный).
• MK22DX128VFM5: Корпус QFN-32 (очень компактный, но с урезанной периферией из-за меньшего количества выводов).

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость бывает нескольких уровней: пин-в-пин (полная совместимость по выводам), программная (совместимость на уровне кода из-за одинакового ядра и периферии) и функциональная (подходят для той же задачи, но могут иметь отличия).

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (Kinetis K22): Модели, отличающиеся только объемом памяти. Они часто являются пин-в-пин совместимыми (имеют одинаковый корпус и распиновку).

• MK22DX256VLK5: Аналог с 256 КБ флэш-памяти и 64 КБ ОЗУ.
• MK22DX64VLK5: Модель с 64 КБ флэш-памяти и 32 КБ ОЗУ.
• MK22FN1M0VLH12: Модель с 1 МБ флэш-памяти, 256 КБ ОЗУ и тактовой частотой 120 МГц.

2. Совместимые по выводам модели из других семейств Kinetis: NXP имеет стратегию портфолио-совместимости (Portfolio Compatibility). Многие микроконтроллеры в одинаковых корпусах имеют одинаковую распиновку, что позволяет масштабировать проект без переразводки платы.

• Серия Kinetis KL (ARM Cortex-M0+): Например, KL25Z, KL26Z. Совместимы по выводам, но имеют менее производительное ядро M0+. Подходят для миграции на более дешевое решение, если не нужна высокая производительность M4.
• Серия Kinetis L (ARM Cortex-M0+): Аналогично KL-серии.
• Серия Kinetis K (ARM Cortex-M4): Другие модели из семейств K0x, K1x, K2x могут иметь совместимость по выводам. Необходимо проверять конкретные datasheet и pinout.

3. Современные аналоги от NXP (рекомендуемые для новых проектов): NXP активно переводит свои линейки на более новые и технологичные семейства. Прямым и рекомендуемым преемником для Kinetis K являются микроконтроллеры серии MCX.

• Серия MCX N: Новое семейство на ядрах Cortex-M33, предлагающее更高的 производительность, лучшую энергоэффективность и более современную периферию. Для миграции с K22 стоит рассматривать модели из портфолио MCX N1xx. Однако полной пин-в-пин совместимости нет — требуется переразводка платы и адаптация кода.

Важно: Перед выбором аналога необходимо всегда тщательно проверять таблицы распиновки (pinout) и данные о периферии в официальных документах (Datasheet и Reference Manual) на сайте NXP.