Freescale MK10DX256ZVLQ10

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MK10DX256ZVLQ10 — это высокопроизводительный 32-битный МК семейства Kinetis K10, основанный на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU). Он широко использовался в промышленной автоматике, медицинском оборудовании, сложных системах управления и аудиоустройствах.

В 2015 году компания Freescale была приобретена NXP Semiconductors, поэтому сейчас этот МК относится к продуктовому портфелю NXP.

Описание и ключевые особенности

Микроконтроллер MK10DX256ZVLQ10 позиционируется как устройство с балансом высокой производительности, богатой периферии и энергоэффективности.

Основные акценты:

1. Ядро ARM Cortex-M4: Наличие FPU (блока вычислений с плавающей запятой) делает его идеальным для алгоритмов, требующих математических расчетов (ЦОС, управление двигателями, фильтрация).
2. Большой объем памяти: 256 КБ флеш-памяти и 64 КБ ОЗУ (SRAM) позволяют работать со сложными программами и большими объемами данных.
3. Расширенный набор периферии: Включает USB, таймеры для управления двигателями, высокоскоростные АЦП и ЦАП, интерфейсы связи.
4. Надежность и защита: Имеет встроенные схемы контроля питания, сторожевой таймер, аппаратный криптографический ускоритель и блок защиты от вскрытия (tamper detection).

Детальные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU, тактовая частота до 100 МГц | | Память | 256 КБ Flash, 64 КБ SRAM, 4 КБ EEPROM (эмулируемая) | | Периферия (ключевые модули) | • USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным PHY)
• АЦП: 16-битный SAR ADC (до 1 Мвыб/с)
• ЦАП: 12-битный DAC (1 выход)
• Таймеры: 2 x FlexTimer (FTM) для ШИМ/управления двигателями, PIT, LPTMR, RTC
• Коммуникационные интерфейсы: 3 x UART, 3 x SPI, 3 x I²C, I²S
• Криптография: Аппаратный ускоритель AES, генератор случайных чисел (RNG)
• Системная защита: Контроль напряжения, сторожевой таймер (WDOG), датчик вскрытия (Tamper) | | Рабочее напряжение | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Корпус и выводы | LQFP-100 (корпус 14x14 мм) | | Пакет Development | Популярная отладочная плата для этого семейства — FRDM-K64F (хотя она для K64, она полностью совместима по выводам и ПО с K10). |

Парт-номер и маркировка

• Полный парт-номер: MK10DX256ZVLQ10

  • MK10 – Серия Kinetis K10.
  • D – Вариант с FPU и DSP-инструкциями.
  • X256 – Объем Flash-памяти (256 КБ).
  • ZV – Объем RAM (64 КБ) и набор периферии.
  • LQ – Тип корпуса (LQFP).
  • 100 – Количество выводов.
  • 10 – Температурный диапазон (-40°C to 105°C).

• На чипе также нанесена маркировка, например: K10P100M100SF2V2RM

  • Она используется для точной идентификации ревизии и характеристик.

Совместимые и аналогичные модели (Pin-to-Pin & Software Compatible)

Семейство Kinetis K построено на принципе масштабируемости и совместимости. Это означает:

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе K10:

• MK10DX128ZVLQ10 – То же самое, но 128 КБ Flash.
• MK10DX64ZVLQ10 – То же самое, но 64 КБ Flash.
• MK10DN512ZVLQ10 – Более старшая модель: 512 КБ Flash, 128 КБ RAM, больше периферии.
• Модели в корпусах LQFP-64, LQFP-80, BGA с урезанным числом выводов, но с сохранением ядра и основной периферии.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели из других семейств Kinetis:

Это ключевое преимущество. Вы можете перейти на более мощную или более дешевую модель, не переразводя плату:

• Серия K20: Добавляет встроенный Full-Speed USB (в K10 есть только контроллер, требуется внешний PHY). MK20DX256ZVLQ10 — почти полный аналог с улучшенным USB.
• Серия K22: Более новая, оптимизированная по стоимости версия с ядром Cortex-M4. MK22FN256ZVLQ10 — прямой современный аналог от NXP.
• Серия K60/K64: Флагманские модели с большей памятью, Ethernet, более высокой тактовой частотой. MK64FN1M0ZVLQ12 (120 МГц, 1 МБ Flash, 256 КБ RAM) является аппаратно-совместимым "апгрейдом". Именно для него существует популярная отладочная плата FRDM-K64F.

3. Программная совместимость (Software Compatible):

Практически все микроконтроллеры семейств Kinetis K, L, E, W на ядре Cortex-M используют:

• Единый набор инструментов: (Keil, IAR, MCUXpresso IDE).
• Единый драйвер-пакет: MCUXpresso SDK (ранее Kinetis SDK). Это позволяет с минимальными изменениями переносить код между разными сериями (K10, K22, K64 и т.д.).
• Единый конфигуратор периферии: MCUXpresso Config Tools для настройки выводов, тактирования и драйверов.

Важное примечание

При выборе аналога или совместимой модели всегда проверяйте:

1. Таблицу совместимости выводов (Pinout Compatibility Table) в документации NXP.
2. Наличие конкретного модуля периферии (например, аппаратного USB или крипто-ускорителя), который может отличаться даже в рамках одного корпуса.
3. Текущий статус жизненного цикла на сайте NXP. Некоторые старые модели K10 могут быть переведены в статус "Not Recommended for New Designs (NRND)".

Рекомендуемый источник информации: Официальная страница продукта и документация на сайте NXP.com. Ищите по запросу "K10 Sub-Family" или "MK10DX256".