Freescale KL25

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) KL25Z, его технические характеристики, парт номера и совместимые модели.

Описание

Freescale (NXP) KL25Z — это 32-битный микроконтроллер начального уровня из семейства Kinetis L Series, построенный на высокоэффективном ядре ARM Cortex-M0+.

Этот микроконтроллер был разработан для обеспечения оптимального баланса между производительностью, энергоэффективностью и стоимостью. Его ключевые особенности:

• Ядро ARM Cortex-M0+: Самое энергоэффективное 32-битное ядро от ARM, обеспечивающее значительно более высокую производительность по сравнению с 8-ми и 16-битными микроконтроллерами при низком энергопотреблении.
• USB 2.0 Full-Speed On-The-Go (OTG): Наличие встроенного контроллера USB делает KL25Z отличным выбором для устройств, требующих подключения к ПК или другим USB-периферийным устройствам (например, в качестве мыши, клавиатуры, флеш-накопителя).
• Технология Touch Sensing (TSI): Вместо традиционных кнопок позволяет использовать емкостные сенсорные панели (тачпады), что открывает возможности для создания современных интерфейсов с надежной работой в условиях влаги или загрязнений.
• Низкое энергопотребление: Архитектура Kinetis L оптимизирована для работы от батареи, поддерживает множество энергосберегающих режимов (LLS, VLLS).
• Обширный набор периферии: Включает АЦП, ЦАП, компараторы, таймеры, интерфейсы связи (UART, SPI, I²C) и многое другое.

Микроконтроллер широко известен благодаря отладочной плате FRDM-KL25Z (Freedom Development Board), которая представляет собой недорогую и удобную платформу для прототипирования и обучения.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+ | | Тактовая частота | До 48 МГц | | Память | | | - Flash-память | От 32 КБ до 128 КБ | | - ОЗУ (SRAM) | От 4 КБ до 16 КБ | | Периферия | | | - USB | USB 2.0 Full-Speed OTG (On-The-Go) с встроенным физическим уровнем (PHY) | | - Аналоговые интерфейсы | 16-битный АЦП (ADC), 6-битный ЦАП (DAC), компаратор (CMP) | | - Тактирование | Внутренний генератор (IRC), генератор с подстройкой частоты, поддержка внешнего кварца | | - Таймеры | TPM (Timer/PWM) для ШИМ и захвата/сравнения, PIT (Periodic Interrupt Timer), LPTMR (Low-Power Timer) | | - Интерфейсы связи | До 3x UART (LPUART с поддержкой низкого потребления), До 2x SPI, До 2x I²C | | - Сенсорный ввод | TSI (Touch Sense Input) — до 16 каналов | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40 °C до 105 °C (расширенный) | | Корпуса | 32QFN, 48LQFP, 64LQFP, 80LQFP |

Парт номера (Part Numbers)

Номенклатура Freescale/NXP строится по принципу MKL25ZXXXVFM4, где:

• MKL25Z — семейство микроконтроллеров.
• XXX — основные параметры (объем Flash и ОЗУ, наличие/отсутствие ЦАП).
• VFM4 — обозначение корпуса и температурного диапазона.

Наиболее распространенные парт номера:

| Парт номер | Flash | ОЗУ | ЦАП | Корпус | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | MKL25Z128VLK4 | 128 КБ | 16 КБ | Есть | 80 LQFP | | MKL25Z128VMP4 | 128 КБ | 16 КБ | Есть | 64 LQFP | | MKL25Z128VFM4 | 128 КБ | 16 КБ | Есть | 48 QFN | | MKL25Z64VLK4 | 64 КБ | 8 КБ | Есть | 80 LQFP | | MKL25Z64VFM4 | 64 КБ | 8 КБ | Есть | 48 QFN | | MKL25Z32VLK4 | 32 КБ | 4 КБ | Нет | 80 LQFP | | MKL25Z32VFM4 | 32 КБ | 4 КБ | Нет | 48 QFN |

Примечание: Микроконтроллер на отладочной плате FRDM-KL25Z — это MKL25Z128VFM4 (128 КБ Flash, 16 КБ ОЗУ, в корпусе 48 QFN).

Совместимые и аналогичные модели

Семейство Kinetis L построено по принципу программной и аппаратной совместимости (pin-to-pin и software compatibility) внутри семейства. Это позволяет легко масштабировать проект.

1. Прямые аналоги и замены (внутри семейства Kinetis L)

Эти микроконтроллеры имеют одинаковые или очень похожие корпуса и набор периферии, что позволяет заменить один на другой с минимальными изменениями в схеме и ПО.

• Kinetis KL15Z: Очень близок к KL25Z, но не имеет модуля USB. Является самым дешевым вариантом, если USB не требуется.
• Kinetis KL05Z: Еще более упрощенная версия (до 32 КБ Flash, 4 КБ ОЗУ, частота до 48 МГц), доступна в меньших корпусах. Хорошая замена для менее требовательных задач.
• Kinetis KL26Z: Прямой аналог KL25Z, но с добавлением модуля USB Charger Detect, что упрощает создание устройств с зарядкой по USB.

2. Модели для апгрейда (более производительные)

Если возможностей KL25Z становится недостаточно, можно перейти на более старшие серии, сохраняя инвестиции в разработку благодаря совместимости.

• Kinetis KL27Z / KL28Z: Основаны на том же ядре Cortex-M0+, но имеют дополнительный аппаратный криптоконтроллер и поддержку USB с функцией заряда (Charger Detection). KL28Z также имеет встроенную поддержку протокола CAN.
• Kinetis KL43Z / KL46Z: Также используют ядро Cortex-M0+, но добавляют в периферию сегментный LCD-контроллер, что идеально для устройств с собственным дисплеем (например, носимые гаджеты, измерительные приборы).
• Kinetis KL82Z: Микроконтроллер с ядром Cortex-M0+ и поддержкой высокоскоростного USB (USB 2.0 High-Speed).

3. Совместимые отладочные платы

• FRDM-KL25Z: Основная плата для этого микроконтроллера.
• Платформы Arduino с адаптерами: На базе FRDM-плат можно использовать шилды Arduino Uno благодаря совместимости по расположению некоторых пинов.
• Другие платы семейства Freedom: FRDM-KL05Z, FRDM-KL46Z и т.д. — имеют одинаковый форм-фактор и разъемы, что позволяет легко переходить между ними.

Итог

Freescale KL25Z — это отличный, хорошо сбалансированный микроконтроллер для входа в мир 32-битных систем на ARM. Его ключевые преимущества — наличие USB, сенсорного ввода (TSI), низкое энергопотребление и богатая периферия, а также доступность недорогих средств разработки. Благодаря высокой степени совместимости внутри семейства Kinetis L, проекты, начатые на KL25Z, легко масштабируются как в сторону упрощения (на KL05Z), так и в сторону добавления новой функциональности (на KL46Z с LCD или KL27Z с шифрованием).