Freescale FRDM-KE04Z

Конечно, вот подробное описание платы разработки Freescale (ныне NXP) FRDM-KE04Z, ее технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание платы FRDM-KE04Z

FRDM-KE04Z — это ультра-бюджетная плата разработки (Freedom Development Board) из семейства Freedom Platform от Freescale (NXP). Она предназначена для быстрого прототипирования и оценки 32-битных микроконтроллеров серии ARM Cortex-M0+ на примере чипа MKE04Z8VFK4.

Ключевые особенности платы:

• Низкая стоимость и простота: Плата создана для максимального снижения барьера входа для изучения 32-битных МК. Она компактна и имеет только базовую обвязку.
• Открытая архитектура: Использует стандартный разъем mikroBUS™, что позволяет легко подключать сотни готовых сенсорных и коммуникационных плат (шилдов) от различных производителей.
• Встроенный отладчик: На плате установлен отладочный интерфейс OpenSDA, который предоставляет доступ к программированию и отладке через USB-порт без необходимости во внешних программаторах.
• Экосистема NXP: Полная поддержка в бесплатных инструментах разработки, таких как MCUXpresso IDE, Kinetis Design Studio, а также среда mbed (на момент выпуска).

Плата идеально подходит для студентов, начинающих разработчиков и для быстрой проверки идей на базе энергоэффективного ядра Cortex-M0+.

Технические характеристики

1. Микроконтроллер (Целевой чип)

• Модель: MKE04Z8VFK4
• Ядро: ARM Cortex-M0+ (тактовой частотой до 48 МГц)
• Память:
  • Флэш-память: 32 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 4 КБ
• Периферия на чипе:
  • Таймеры: 2x 16-битных таймера/PWM (TPM), 1x 16-битный низкочастотный таймер (LPTMR)
  • Коммуникационные интерфейсы: 1x SPI, 1x I²C, 1x UART (с поддержкой LIN)
  • АЦП: 12-битный, до 10 каналов
  • Компаратор: 1x 6-битный аналоговый компаратор (ACMP)
  • Клавиатурный интерфейс (KBI): до 8 входов

2. Плата разработки (FRDM-KE04Z)

• Отладочный интерфейс: OpenSDA (Open Standard Debug Access)
  • Виртуальный COM-порт для связи с ПК.
  • Интерфейс отладки и программирования (Mass Storage Device — загрузка прошивки перетаскиванием файла).
  • Питание платы через USB.
• Разъемы и интерфейсы:
  • Разъем mikroBUS™: 1 шт. Позволяет подключать шилды с сенсорами, дисплеями, радиомодулями и т.д.
  • Гнездо для литиевой батареи CR2032: Для работы часов реального времени (RTC) или резервного питания.
  • Кнопки: 1 тактовая кнопка сброса, 1 программируемая пользователем кнопка.
  • Светодиоды: 3 программируемых пользователем RGB-светодиода (красный, зеленый, синий).
  • Контакты для пайки: Все сигналы МК выведены на контактные площадки по периметру платы для подключения к макетной плате.
• Питание:
  • Основное: через USB-порт (5V).
  • Альтернативное: от внешнего источника 3.3V - 5V через специальные контакты.
  • Резервное: от батарейки CR2032.
• Габариты: Компактный форм-фактор, совместимый с платформой Arduino™ R3 (по расположению крепежных отверстий, но не по распиновке!).

Парт-номера (Part Numbers)

1. Основной парт-номер платы: FRDM-KE04Z
2. Парт-номер целевого микроконтроллера: MKE04Z8VFK4
3. Альтернативные МК в том же корпусе (LQFP32), которые можно использовать на этой плате (при перепайке):
   • MKE04Z16VFK4 (16 КБ ОЗУ, 64 КБ Флэш)
   • MKE04Z32VFK4 (4 КБ ОЗУ, 32 КБ Флэш) — обратите внимание на меньшее ОЗУ.
   • MKE04Z64VFK4 (8 КБ ОЗУ, 64 КБ Флэш)
   • MKE04Z128VFK4 (16 КБ ОЗУ, 128 КБ Флэш)

Совместимые и аналогичные модели

А. Совместимые платы расширения (Shields)

• Любые шилды с разъемом mikroBUS™: Датчики температуры, давления, гироскопы, NFC, RFID, радиомодули (Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, Sub-1GHz) и т.д.
• Шилды для платформ NXP Freedom: Многие шилды, созданные для других плат Freedom (например, FRDM-KL25Z, FRDM-K64F), могут быть совместимы по контактам питания и земле, но необходимо проверять распиновку конкретных сигналов.

Б. Совместимые программные платформы и инструменты

• IDE: MCUXpresso IDE, Kinetis Design Studio (устарела), IAR Embedded Workbench, Keil MDK.
• Платформы: Проекты можно было создавать на онлайн-платформе mbed.org (официальная поддержка для этой платы прекращена, но архивы доступны).
• SDK: MCUXpresso SDK (Software Development Kit) для серии KE04.

В. Аналогичные платы разработки от NXP (более новые или с другими функциями)

• FRDM-KE02Z: Плата на базе более раннего ядра Cortex-M0 (не M0+), аналогичного уровня.
• FRDM-KL25Z: Одна из самых популярных плат Freedom на Cortex-M0+. Имеет больше памяти, больше периферии (USB Device, тач-интерфейс) и аналогичный разъем mikroBUS™.
• FRDM-KL05Z: Еще более компактная и дешевая плата на Cortex-M0+.
• LPCXpresso804: Плата от NXP на базе микроконтроллера серии LPC800 (тоже Cortex-M0+), конкурирующая по цене и простоте.
• Современные аналоги в экосистеме NXP: Сегодня для новых проектов чаще рассматривают платы на базе более современных МК, таких как LPC55xx (Cortex-M33) или i.MX RT (кроссоверы), например, FRDM-MCXN947. Однако для простых задач KE04Z остается валидным выбором.

Краткое резюме

FRDM-KE04Z — это минималистичная, но функциональная плата для старта работы с 32-битными микроконтроллерами NXP серии Kinetis E на ядре Cortex-M0+. Ее главные козыри — цена, простота и наличие разъема mikroBUS™. Она является отличным учебным инструментом или основой для простых устройств с низким энергопотреблением. Для новых проектов стоит также обратить внимание на более современные платформы NXP.