Freescale MK20DX128VLF5

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX128VLF5, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK20DX128VLF5 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на высокопроизводительной ядре ARM Cortex-M4. Это одно из самых популярных решений для проектов, требующих значительной вычислительной мощности, наличия периферии для работы с USB и низкого энергопотребления.

Ключевая особенность этого МК — наличие блока вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для приложений, связанных с цифровой обработкой сигналов (DSP), сложными математическими расчетами и управлением в реальном времени.

Микроконтроллер широко известен благодаря тому, что он является "сердцем" известной платы разработки Teensy 3.0/3.1/3.2 от PJRC, что свидетельствует о его надежности и популярности в сообществе DIY, робототехнике и аудио-устройствах.

Ключевые технические характеристики

• Ядро: ARM Cortex-M4
• Тактовая частота: До 50 МГц
• Память:
  • Флэш-память: 128 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 16 КБ
• Периферия:
  • USB 2.0: Контроллер Full-Speed (12 Мбит/с) с поддержкой Device, Host (OTG).
  • АЦП (ADC): 16-канальный, 16-битный.
  • ЦАП (DAC): 12-битный.
  • Таймеры: Парно-связанные PWM (FTM), Программируемый интервальный таймер (PIT), Low-Power Timer (LPTMR).
  • Интерфейсы связи:
    • UART (SCI): До 4 модулей.
    • SPI: До 2 модулей.
    • I²C (IIC): До 2 модулей.
    • I²S: 1 модуль (для аудио).
• Вычисления:
  • Аппаратный FPU (с плавающей запятой одиночной точности).
  • Блок защиты от сбоев (CRC).
• Общее количество линий I/O: 51 (в зависимости от корпуса).
• Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В.
• Температурный диапазон: -40 °C до +105 °C.
• Корпус: LQFP-48 (7x7 мм).

Парт-номера и совместимые модели

NXP часто выпускает микроконтроллеры с разными суффиксами, обозначающими температурный диапазон, тип корпуса или варианты поставки. Вот основные парт-номера, тесно связанные с MK20DX128VLF5:

• MK20DX128VFM5: Аналог в корпусе QFN-32 (5x5 мм). Имеет меньшее количество выводов.
• MK20DX128VMP5: Аналог в корпусе LQFP-64. Имеет большее количество выводов и, как следствие, больше линий I/O.
• MK20DX128VLH5: Аналог в корпусе LQFP-64.
• MKM14ZA5: Вариант с 64 КБ флэш-памяти в корпусе LQFP-48.
• MKM34ZA5: Вариант с 256 КБ флэш-памяти в корпусе LQFP-48.

Совместимые модели (Прямые аналоги и модели для замены)

При выборе аналога или замены важно обращать внимание на объем памяти, периферию и корпус.

1. Внутри семейства Kinetis K20 (прямые аналоги):

• MK20DX256VLH7: Один из самых популярных аналогов с большей памятью (256 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ) и более высокой тактовой частотой (72 МГц). Используется в платах Teensy 3.5.
• MK20DX128VLH7: Похож на VLH5, но с тактовой частотой до 72 МГц.
• MK20DX64VLF5: Модель с меньшим объемом флэш-памяти (64 КБ).
• MK20DX32VLF5: Модель с еще меньшим объемом флэш-памяти (32 КБ).

2. Современные аналоги от NXP (Рекомендуется для новых проектов): Семейство Kinetis K20 было очень успешным, но для новых разработок NXP рекомендует обратить внимание на более современные и доступные семейства:

• Серия NXP LPC55S6x: Более новые МК на Cortex-M33, с лучшей энергоэффективностью, встроенной защитой и высокой производительностью.
• Серия NXP i.MX RT: Кроссовер-микроконтроллеры (Crossover MCUs) на ядрах Cortex-M7. Обеспечивают производительность, сравнимую с микропроцессорами, сохраняя простоту использования МК. Прямой эволюционный путь для требовательных проектов.
• Серия NXP Kinetis K series (более новые подсемейства): Например, Kinetis KE1x или K32 L-серия, предлагающие лучшую стоимость и энергоэффективность.

3. Аналоги от других производителей (на ARM Cortex-M4):

• STMicroelectronics STM32F4系列 (например, STM32F405RGT6): Очень популярное семейство с широкой периферией и поддержкой.
• Microchip (Atmel) SAM D5x/E5x (например, ATSAME51J19A): Серия с высокой производительностью и развитой периферией.
• Texas Instruments TM4C129x: Серия с интегрированным Ethernet MAC.

Итог

MK20DX128VLF5 — это мощный и хорошо оснащенный микроконтроллер, который отлично подходит для сложных проектов, особенно тех, где важны вычисления с плавающей запятой и наличие USB. Однако для новых проектов стоит рассмотреть более современные и доступные аналоги от NXP или других производителей, которые предлагают лучшее соотношение цена/производительность/энергопотребление.