Freescale TWR-K40D100M

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для платы Freescale (ныне NXP) TWR-K40D100M.

Описание

Freescale TWR-K40D100M — это полнофункциональная плата для оценки и разработки (Tower System Module), предназначенная для демонстрации возможностей микроконтроллера Kinetis K40 семейства ARM Cortex-M4. Платформа является частью модульной системы Tower System, которая позволяет механически и электрически соединять различные модули (процессорные, интерфейсные, сенсорные и др.), создавая прототип будущего устройства.

Основная цель платы — ускорить процесс разработки, предоставив инженерам готовый инструмент для изучения возможностей MCU, написания и отладки кода, а также прототипирования конечных устройств. На плате выведены практически все периферийные интерфейсы микроконтроллера, что делает ее универсальным стендом для отладки.

Ключевые особенности и состав платы

1. Целевой микроконтроллер: MK40DX256VLQ10 (или MK40DN512VLQ10).
2. Ядро: ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU).
3. Отладка: Встроенный интерфейс OpenSDA (Open Standard Debug Access) с поддержкой P&E Micro и CMSIS-DAP. Позволяет программировать и отлаживать МК через USB-порт без необходимости во внешнем программаторе.
4. Периферия на плате:
   • Аналоговые потенциометры и светодиоды для интерактивного тестирования.
   • Кнопки сброса и пользовательские тактовые кнопки.
   • Разъемы для подключения сенсорных панелей (TSI).
   • Светодиодные индикаторы.
   • Разъем для батарейки резервного питания RTC.
5. Расширяемость: Имеет стандартные Tower-разъемы (первичный и вторичный), что позволяет подключать плату к другим модулям Tower System (TWR-LCD, TWR-SER, TWR-ACCEL, TWR-ELEV, TWR-PROTO и др.).
6. Питание: Возможно от USB-порта OpenSDA, от внешнего источника через специальный разъем или от материнской платы Tower System.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Серия МК | NXP Kinetis K40 | | Ядро | ARM Cortex-M4, 32-бит, с FPU | | Тактовая частота | До 100 МГц | | Flash-память | 256 КБ (на версии MK40DX256) или 512 КБ (на версии MK40DN512) | | ОЗУ (SRAM) | 64 КБ (на версии MK40DX256) или 128 КБ (на версии MK40DN512) | | Периферийные интерфейсы | USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным PHY), UART, SPI, I²C, I²S, CAN, 16-бит SAR ADC, 12-бит DAC, Компараторы, Таймеры (PIT, FTM, PDB), RTC, TSI (емкостное сенсорное управление). | | Система отладки | Встроенный отладчик OpenSDA (P&E Micro / CMSIS-DAP) через micro-USB | | Напряжение питания | 3.3 В (регулируется от входящего напряжения) | | Габариты | Стандартный форм-фактор модуля Tower System | | Среда разработки | Совместима с NXP MCUXpresso IDE, Keil MDK, IAR Embedded Workbench, ARM mbed (через CMSIS-DAP). |

Парт-номера (Part Numbers)

Официальные парт-номера для заказа этого модуля:

• TWR-K40D100M — основной и самый распространенный номер для комплекта.
• TWR-K40D100M-KIT — может обозначать расширенный комплект, иногда включающий дополнительную плату-основание (TWR-Elevator) или другие аксессуары. Рекомендуется уточнять у поставщика.

Парт-номера целевых микроконтроллеров, установленных на плате:

• MK40DX256VLQ10 (256 КБ Flash, 64 КБ RAM) — наиболее часто встречается.
• MK40DN512VLQ10 (512 КБ Flash, 128 КБ RAM) — в некоторых ревизиях.

Совместимые модели и модули

1. Совместимые микроконтроллеры (для миграции проекта): Плата предназначена для K40, но благодаря единству архитектуры Kinetis и экосистемы NXP, код можно с минимальными изменениями переносить на другие MCU семейства Kinetis K и современные серии LPC и i.MX RT (на базе Cortex-M). Ближайшие аналоги по характеристикам:

• Серия Kinetis K2x (более простая).
• Серия Kinetis K6x (с расширенной графической периферией).
• Серия LPC540xx (от NXP).
• Микроконтроллеры i.MX RT10xx (кроссоверы с высокой частотой).

2. Совместимые модули Tower System: Главное преимущество платы — работа в составе Tower System. Она совместима с десятками других модулей, например:

| Категория | Примеры модулей | Назначение | | :--- | :--- | :--- | | Базовые/системные | TWR-ELEVATOR | Плата-основание для соединения двух модулей. Крайне важна для сборки системы. | | | TWR-PROTO | Монтажная плата для создания собственных схем. | | Человеко-машинский интерфейс | TWR-LCD | Модуль с графическим ЖК-дисплеем. | | | TWRPI-SHIELD | Адаптер для плат расширения Raspberry Pi. | | Связь и интерфейсы | TWR-SER / TWR-SER2 | Модуль с портами RS-232, RS-485, CAN. | | | TWR-K40X256-KW2 | Модуль с радиомодулем 802.15.4 (для протоколов Zigbee, Thread). | | Сенсоры и приводы | TWR-ACCEL | Модуль с акселерометром. | | | TWR-MECH | Модуль с двигателем, энкодером и потенциометром. | | Питание | TWR-PWR | Модуль управления питанием. | | Другие процессорные модули | TWR-K60D100M, TWR-K21F120M, TWR-LPC55Sxx | Позволяют использовать ту же периферию для отладки других МК. |

3. Совместимые среды разработки и инструменты:

• IDE: MCUXpresso IDE, Keil µVision, IAR Embedded Workbench.
• Пакеты SDK: MCUXpresso SDK (ранее Kinetis SDK) — содержит драйверы, middleware и примеры кода для данного МК.
• Конфигураторы: MCUXpresso Config Tools — для настройки выводов, тактирования, периферии и генерации кода инициализации.

Заключение

TWR-K40D100M — это мощная и гибкая платформа для разработки, которая, несмотря на свой возраст, остается отличным инструментом для изучения 32-битных микроконтроллеров NXP на ядре Cortex-M4. Ее ключевая ценность — интеграция в модульную Tower System, что позволяет создавать сложные прототипы без необходимости пайки и проектирования собственных плат. Для начала работы с этой платой рекомендуется также приобрести TWR-ELEVATOR и необходимые периферийные модули.