Freescale MK20DN512VMC10

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MK20DN512VMC10 — это мощный и популярный представитель семейства Kinetis K20, построенный на ядре ARM Cortex-M4.

Полное описание и назначение

MK20DN512VMC10 — это 32-разрядный микроконтроллер для встраиваемых систем, сочетающий высокую производительность ядра Cortex-M4 (с аппаратной поддержкой операций с плавающей запятой — FPU) с богатым набором периферии и низким энергопотреблением.

Ключевые особенности и преимущества:

• Ядро Cortex-M4: Позволяет эффективно выполнять как задачи управления, так и цифровую обработку сигналов (DSP), что делает его идеальным для сложных приложений: промышленная автоматика, медицинские приборы, устройства с графическими дисплеями, аудиообработка, электроприводы.
• Высокая интеграция: Большой объем памяти и обширная периферия "на борту" уменьшают необходимость во внешних компонентах, экономя место на плате и стоимость системы.
• Надежность: Наличие контроллера периферийного кроссбар-переключателя (Crossbar Switch) улучшает параллельную работу периферии и предсказуемость времени отклика.
• Гибкость подключения: Набор интерфейсов связи (USB, UART, SPI, I²C) позволяет легко подключаться к другим устройствам, датчикам и ПК.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель / Серия | NXP (ранее Freescale) / Kinetis K20 | | Ядро | ARM Cortex-M4 с блоком FPU (Floating Point Unit) | | Тактовая частота | До 100 МГц | | Флэш-память | 512 КБ | | ОЗУ (RAM) | 128 КБ | | Энергонезависимая память (EEPROM) | 4 КБ (эмулируется во флэш-памяти) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В (широкий диапазон, подходит для работы от батарей) | | Периферия и интерфейсы | • USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным PHY)
• 3 x UART (асинхронные)
• 3 x SPI
• 3 x I²C
• 1 x I²S (аудиоинтерфейс)
• 1 x 16-битный АЦП (до 16 каналов)
• 2 x 12-битных ЦАП
• 2 x аналоговых компаратора
• Программируемый генератор тактовой частоты (PLL)
• Модуль широтно-импульсной модуляции (FlexTimer/PWM) — несколько каналов
• Модуль защиты от сбоев (Watchdog)
• Контроллер DMA (прямой доступ к памяти) | | Количество линий ввода-вывода (GPIO) | 100 (в зависимости от конфигурации корпуса) | | Корпус | LQFP-144 (Low-profile Quad Flat Package) | | Температурный диапазон | От -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Специальные возможности | • Аппаратное шифрование (AES, DES, SHA, MD5 — требует проверки в даташите, доступно не во всех ревизиях/моделях)
• Генератор случайных чисел (RNG) |

Парт-номер и совместимые модели

Полный парт-номер и расшифровка

Полное обозначение часто включает в себя код упаковки и температурный диапазон. Базовый парт-номер: MK20DN512VMC10

• MK: Kinetis Microcontroller
• 20: Серия K20
• D: Ядро Cortex-M4 с FPU
• N: Общий рынок (стандартный вариант)
• 512: Объем флэш-памяти (512 КБ)
• V: Объем ОЗУ (128 КБ, код V = 128K)
• M: Версия силикона/маски (технологическая ревизия)
• C: Температурный диапазон (-40°C to +105°C)
• 10: Тактовая частота (100 МГц)

Типичный полный номер для заказа: MK20DN512VMC10R (где "R" может означать поставку в виде ленты и катушки — Tape & Reel).

Совместимые и альтернативные модели (сортировано по ключевым отличиям)

1. Внутри того же семейства K20 (прямые аналоги с небольшими вариациями):

• MK20DX256VMC10 — 256 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ, 100 МГц. Основной аналог с меньшей памятью.
• MK20DN256VMC10 — Аналогично выше, но с другой ревизией ядра.
• MK20DN512VLC10 — LQFP-100 корпус (меньше выводов, меньше GPIO). В остальном идентичен.
• MK20DN512VLL10 — LQFP-80 корпус. Еще меньше выводов.
• MK20DN512VLK10 — LQFP-80, 50 МГц. Меньшая частота.
• MK20DN512VMD10 — 128 КБ ОЗУ, но версия для расширенного температурного диапазона (-40°C to +125°C).

2. Более новые и современные замены (рекомендуется для новых проектов): Семейство Kinetis K20 было успешно мигрировано в более новые линейки NXP:

• Kinetis K2x (серии K22, K24, K26) — Прямые наследники с улучшенной периферией, большей производительностью и дополнительными функциями (например, K22F — до 120 МГц, улучшенный USB).
• Серия RT10xx (например, MIMXRT1052) — Если нужна гораздо более высокая производительность (ядро Cortex-M7, сотни МГц). Это уже микроконтроллеры crossover-класса.
• Серия LPC55Sxx (на ядре Cortex-M33) — Для приложений с повышенными требованиями к безопасности и энергоэффективности.

3. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели:

• MK20DX256VMC10 — Совместим по выводам, отличается объемом памяти.
• Многие модели в корпусе LQFP-144 в семействах K20, K21, K22 могут иметь полную или частичную совместимость по выводам, но требуется обязательная проверка таблиц распиновки (Pinout) в даташитах.

Важное примечание: При выборе аналога или замены всегда необходимо сверяться с официальными даташитами (datasheet) и справочными руководствами (reference manual) на сайте NXP, чтобы убедиться в совместимости по питанию, периферии и распиновке.