Freescale MK02FN64VLH10

Отличный выбор микроконтроллера! MK02FN64VLH10 — это представитель семейства энергоэффективных 32-битных микроконтроллеров Kinetis K0x от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он идеально подходит для приложений, требующих баланса между производительностью, низким энергопотреблением и богатой периферией.

Краткое описание

MK02FN64VLH10 — это компактный и экономичный ARM Cortex-M0+ микроконтронтроллер, работающий на частоте до 48 МГц. Он создан для широкого спектра встраиваемых приложений: потребительская электроника, IoT-устройства, портативные медицинские приборы, системы управления в промышленности, сенсорные интерфейсы (кнопки, ползунки) и интеллектуальные датчики.

Его ключевые преимущества: очень низкое энергопотребление, наличие аппаратного модуля шифрования (AES) и генератора случайных чисел (RNG), а также развитая система тактирования, позволяющая гибко управлять режимами энергосбережения.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: ARM Cortex-M0+
• Тактовая частота: до 48 МГц
• Разрядность шины: 32-бит
• Инструкции: Thumb/Thumb-2

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 64 КБ
• ОЗУ (SRAM): 8 КБ

3. Периферия и интерфейсы:

• Таймеры:
  • Два 2-канальных таймера/PWM (TPM) с поддержкой широтно-импульсной модуляции (PWM).
  • Один низкочастотный таймер (LPTMR) для работы в режимах пониженного энергопотребления.
  • Программируемый интервальный таймер (PIT).
  • Часы реального времени (RTC) с календарём и будильником.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 16-битный АЦП (SAR ADC) с высокой скоростью (до 1 Мвыб/с) и возможностью работы при низком напряжении.
  • Аналоговый компаратор (CMP).
• Цифровые интерфейсы связи:
  • Два интерфейса SPI.
  • Два интерфейса I²C (поддерживают SMBus и PMBus).
  • Два интерфейса UART (один с поддержкой LIN).
• Интерфейсы ввода/вывода:
  • До 40 портов ввода/вывода общего назначения (GPIO) с возможностью прерывания по фронту.
• Криптография и безопасность:
  • Аппаратный ускоритель AES-128 (шифрование и дешифрование).
  • Генератор случайных чисел (RNG).
  • Защита от вскрытия (Tamper Detect).
• Системные функции:
  • Модуль обнаружения сбоя питания (Power Management Controller - PMC).
  • Модуль циклического контроля контрольной суммы (CRC).
  • Расширенная система тактирования (от внутренних и внешних источников).
  • Встроенный тактовый генератор (IRC 48 МГц и 32 кГц).

4. Электропитание и энергопотребление:

• Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В
• Температурный диапазон: -40°C до +105°C
• Режимы энергосбережения: Run, Wait, Stop, VLPS (Very Low Power Stop), LLS (Low Leakage Stop), VLLS3/2/1 (Very Low Leakage Stop).
• Потребление в режиме VLLS1: порядка 100 нА (сохранение состояния ОЗУ).

5. Корпус:

• Обозначение: LQFP-48 (Low-profile Quad Flat Package)
• Количество выводов: 48

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Прямые аналоги в том же семействе (Kinetis K02): Эти модели имеют идентичное или очень схожее ядро, периферию и корпус. Различаются в основном объемом памяти.

• MK02FN32VLH10 — 32 КБ Flash, 4 КБ RAM.
• MK02FN128VLH10 — 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.
• MK02FN64VLH10 — Базовая модель (64 КБ Flash, 8 КБ RAM).
• MK02FN64VLH12 — Отличается расширенным температурным диапазоном (до 125°C) для автомобильных применений.

2. Совместимые модели из других семейств Kinetis (пин-ту-пин и функциональная совместимость):

• Семейство KE0x (Kinetis E): Более простые и экономичные МК, но с похожей периферией. Например, MKE02Z64VLD10 (48 МГц Cortex-M0+, 64 КБ Flash, 8 КБ RAM, LQFP-48). Часто рассматривается как прямая замена, но важно проверить отличия в периферии (например, отсутствие AES).
• Семейство KL0x (Kinetis L): Основные конкуренты, также на Cortex-M0+, с акцентом на сверхнизкое энергопотребление. Например, MKL02Z32VFK4 (48 МГц, 32 КБ Flash, 4 КБ RAM, QFN-32). Требует проверки распиновки.

3. Модели в других корпусах (отличаются только типом корпуса):

• MK02FN64VFM10 — Корпус QFN-32 (5x5 мм), меньше выводов.
• MK02FN64VLC10 — Корпус LQFP-32.
• MK02FN64VLF10 — Корпус LQFP-44.

4. Современные аналоги от NXP (рекомендованы для новых разработок): NXP активно развивает новые линейки, которые рекомендуются вместо Kinetis K для новых проектов:

• MCX A Series: Новейшее семейство на Cortex-M33, предлагающее значительно более высокую производительность, расширенную периферию и улучшенную энергоэффективность. Например, MCX A14x. Хотя это не прямая замена, для новых проектов это более перспективный выбор.
• LPC800/804 Series (от NXP): Бюджетные Cortex-M0+ микроконтроллеры, могут быть функциональными аналогами для простых задач.

Важные примечания:

1. Перед заменой всегда сверяйтесь с документацией (Data Sheet и Reference Manual) на конкретную модель, особенно таблицы распиновки (pinout) и регистры периферии.
2. Семейство Kinetis K официально находится в стадии "Not Recommended for New Designs" (NRND). Это означает, что для новых проектов NXP рекомендует использовать более современные семейства (MCX, LPC). Однако MK02FN64VLH10 остается популярным и доступным на рынке.
3. Для проверки совместимости и поиска аналогов используйте NXP Part Search и инструмент NXP CrossView на официальном сайте NXP.