Freescale MK10DX256VLK7

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale (ныне NXP) MK10DX256VLK7 — это высокопроизводительный микроконтроллер семейства Kinetis K10, построенный на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU).

Описание и основные особенности

MK10DX256VLK7 позиционируется как микроконтроллер для требовательных встроенных приложений, где важны производительность вычислений, богатая периферия и энергоэффективность.

Ключевые особенности:

• Ядро: ARM Cortex-M4 с тактовой частотой до 100 МГц.
• FPU: Наличие аппаратного блока вычислений с плавающей запятой одиночной точности (Single Precision FPU) значительно ускоряет математические операции.
• Память:
  • 256 КБ флэш-памяти (с возможностью ускоренного чтения и ECC).
  • 64 КБ оперативной памяти (SRAM).
  • 4 КБ EEPROM-эмулируемой памяти (FlexMemory).
• Периферия: Очень богатый набор, включающий:
  • АЦП: 16-битный АЦП (ADC) с высокой точностью.
  • ЦАП: 12-битный ЦАП (DAC).
  • Таймеры: Множество таймеров (PIT, FTM, PWT, LPTMR).
  • Интерфейсы связи: USB 2.0 Full-Speed OTG (с контроллером заряда), 3x UART, 3x SPI, 3x I²C, I²S.
  • Аналоговые компараторы.
  • Контроллер внешней шины (FlexBus) для подключения дисплеев, памяти и других периферийных устройств.
• Надежность: Наличие механизмов контроля целостности данных (ECC для флэш-памяти), детектора сбоев тактирования, сторожевого таймера.
• Корпус: LQFP-80 (корпус с 80 выводами, для поверхностного монтажа).

Типичные области применения: Промышленная автоматизация, медицинские приборы, сложные устройства сенсорного управления, аудиообработка, системы сбора данных, устройства с графическими дисплеями (TFT), USB-устройства.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | ARM Cortex-M4 с FPU, до 100 МГц | | Флэш-память | 256 КБ | | ОЗУ (SRAM) | 64 КБ | | EEPROM (FlexMemory) | 4 КБ | | Аналоговые интерфейсы | 16-битный АЦП (1x), 12-битный ЦАП (1x), Аналоговые компараторы (3x) | | Таймеры | Программируемый интервальный таймер (PIT), FlexTimer (FTM) с ШИМ, модуль Touch Sensing (TSI) | | Последовательные интерфейсы | USB 2.0 Full-Speed OTG (с PHY), 3x UART, 3x SPI, 3x I²C, I²S | | Системные интерфейсы | Контроллер внешней шины FlexBus, DMA-контроллер | | Тактирование | Внутренние генераторы, поддержка внешних кварцевых резонаторов | | Напряжение питания | 1.71 В – 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Корпус | LQFP-80 | | Количество выводов ввода/вывода | 62 GPIO |

Парт-номер (Part Number) и варианты в линейке

Основной парт-номер: MK10DX256VLK7

• MK10 – Семейство Kinetis K10.
• D – Наличие USB (Device).
• X – Расширенный температурный диапазон (-40°C..+105°C).
• 256 – Объем флэш-памяти (256 КБ).
• VLK7 – Код корпуса (LQFP-80) и вариант поставки (лоток/трей).

Близкие парт-номера в том же семействе и корпусе:

• MK10DX256VLH7 – Аналог в корпусе LQFP-64 (меньше выводов).
• MK10DX128VLK7 – 128 КБ флэш-памяти, 32 КБ ОЗУ, корпус LQFP-80.
• MK10DN512VLK7 – 512 КБ флэш-памяти, 128 КБ ОЗУ, без USB (N вместо D), корпус LQFP-80.
• MK10DX256VLL7 – Аналог в корпусе LQFP-100 (больше выводов).

Совместимые и аналогичные модели

При замене или выборе аналога важно учитывать не только вычислительную совместимость (ядро Cortex-M4), но и совпадение периферии, корпуса и объема памяти.

1. Прямые аналоги от NXP (прямая замена в той же серии K10):

• Все перечисленные выше парт-номера с одинаковым суффиксом корпуса (VLK7 для LQFP-80) будут иметь полную аппаратную и footprint-совместимость (распиновку). Разница будет только в объеме памяти или наличии USB.
  • MK10DN512VLK7 (больше памяти, нет USB).
  • MK10DX128VLK7 (меньше памяти).

2. Совместимые по ядру и периферии модели в других семействах NXP Kinetis:

• Семейство Kinetis K2x (K22): Очень похожи по периферии (также имеют USB, FlexBus, ЦАП), часто используются как более новые или более доступные аналоги. Например: MK22FN256VLH12 (Cortex-M4, 256 КБ флэш, 100 МГц, LQFP-64). Требуется проверка распиновки!
• Семейство Kinetis K6x (K64/K66): Более производительные, с большим объемом памяти и дополнительной периферией (Ethernet, шина SDHC). Например: MK64FN1M0VLL12 (Cortex-M4, 1 МБ флэш, 120 МГц, LQFP-100). Не является прямой заменой.

3. Аналоги от других производителей на Cortex-M4:

• STMicroelectronics (STM32F4): Серии STM32F401/STM32F405/STM32F407. Очень популярные, с богатой периферией. Например, STM32F407VGT6 (Cortex-M4, 1 МБ флэш, 168 МГц, LQFP-100). Требуется полный пересмотр проекта (ПО, распиновка, периферия).
• Microchip (ATSAM): Серия ATSAMD5x/E5x (Cortex-M4). Например, ATSAMD51J20A.
• Texas Instruments (TM4C): Серия TM4C129x (Cortex-M4 с Ethernet). Например, TM4C1294NCPDT.

Важное замечание по совместимости:

Для прямой аппаратной замены (drop-in replacement) необходимо точное совпадение парт-номера или его варианта в пределах одной серии (K10) с одинаковым суффиксом корпуса. При переходе на микроконтроллер другого семейства (даже от того же производителя NXP) или другого вендора требуется переразводка платы и адаптация программного кода.