Freescale MK20DX128VLH5

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MK20DX128VLH5 — это высокопроизводительный 32-битный МК семейства Kinetis K20, ориентированный на встроенные приложения с требованиями к высокой вычислительной мощности, богатой периферии и низкому энергопотреблению.

Краткое описание

MK20DX128VLH5 построен на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой одиночной точности (FPU), что делает его идеальным для задач, требующих цифровой обработки сигналов (ЦОС), сложных алгоритмов управления и математических вычислений. Он сочетает высокую производительность (до 50 МГц) с обширным набором периферийных модулей и флеш-памятью 128 КБ.

Ключевая сфера применения: промышленная автоматизация, устройства сбора данных, медицинские приборы, сложные контроллеры, аудиооборудование, проекты, где ранее использовались микроконтроллеры с DSP.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU | | Тактовая частота | до 50 МГц | | Производительность | ~1.25 DMIPS/МГц (62.5 DMIPS на 50 МГц) | | Flash-память | 128 КБ | | ОЗУ (SRAM) | 16 КБ | | Энергонезависимая память (EEPROM) | 2 КБ (эмулируется во Flash) | | Периферия и интерфейсы | • USB 2.0 Full-Speed (с контроллером OTG)
• UART (до 3 модулей)
• SPI (до 2 модулей)
• I²C (до 2 модулей)
• 16-битный АЦП (1 модуль, до 16 каналов)
• 12-битный ЦАП (1 модуль)
• Аналоговый компаратор (CMP)
• Программируемый усилитель (PGA)
• Таймеры: PIT, FTM (FlexTimer, для ШИМ, захвата/сравнения), PWT, RTC
• Контроллер DMA (DMA MUX) | | Количество GPIO | До 51 линии (зависит от конфигурации периферии) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Корпус | LQFP-64 (исполнение VLH5) | | Ключевые особенности | • Аппаратное шифрование (AES)
• Генератор случайных чисел (RNG)
• Контроль целостности памяти (CRC)
• Встроенный тактовый генератор с подстройкой (IRC)
• Режимы очень низкого энергопотребления (LLS, VLLS) |

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Модель указывает ключевые параметры: MK20 D X 128 V LH 5

• MK20 – Семейство Kinetis K20.
• D – Наличие USB-контроллера.
• X – Вариант с расширенным температурным диапазоном (-40°C to +105°C).
• 128 – Объем Flash-памяти (128 КБ).
• V – Объем ОЗУ (16 КБ).
• LH – Тип корпуса (LQFP).
• 5 – Количество GPIO (51 линия).

Основные парт-номера в разных корпусах:

• MK20DX128VLH5 – LQFP-64 (наиболее распространенный).
• MK20DX128VFM5 – QFN-64 (5x5 мм, для компактных устройств).
• MK20DX128VMP5 – MAPBGA-64 (корпус для монтажа шариками).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые аналоги и замены)

1. Внутри семейства Kinetis K20 (масштабируемость)

Модели с одинаковым набором периферии, но разным объемом памяти (легкая миграция в рамках одной серии):

• MK20DX256VLH7 – Прямой апгрейд: 256 КБ Flash, 64 КБ RAM, 72 МГц. Идеальная замена для проектов, нехватка памяти.
• MK20DX64VLH5 – Даунгрейд: 64 КБ Flash, 16 КБ RAM, 50 МГц.
• MK20DX32VLH5 – Даунгрейд: 32 КБ Flash, 8 КБ RAM, 50 МГц.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) в других семействах NXP

Модели с одинаковым корпусом (LQFP-64) и схожим расположением выводов, что упрощает замену на плате:

• MK22FN512VLH12 (семейство Kinetis K22) – Более новая и продвинутая замена: ядро Cortex-M4, 120 МГц, 512 КБ Flash, 128 КБ RAM, улучшенная периферия. Рекомендуется для новых разработок.
• MKE14F512VLH16 (семейство Kinetis KE1x) – Аналог с ядром Cortex-M4, 100 МГц, 512 КБ Flash, совместим по выводам, хорошее соотношение цена/производительность.
• MK64FN1M0VLH12 (семейство Kinetis K64) – Более мощный: 120 МГц, 1 МБ Flash, 256 КБ RAM, Ethernet, крипто-ускоритель.

3. Функциональные аналоги от других производителей (на базе Cortex-M4)

При поиске замены из-за наличия на рынке или стоимостных причин:

• STMicroelectronics STM32F303xC (серия High-Performance): Cortex-M4F, 72 МГц, богатая аналоговая периферия (АЦП, ЦАП, компараторы, ОУ).
• Microchip (Atmel) SAM4S16C: Cortex-M4F, 120 МГц, 1024 КБ Flash, 128 КБ RAM, USB.
• Texas Instruments TM4C123GH6PM (серия Tiva C): Cortex-M4F, 80 МГц, 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, аналогичный набор периферии.

Важное примечание

MK20DX128VLH5 — классическая, проверенная временем модель, но для новых проектов NXP рекомендует переходить на более современные семейства, такие как Kinetis K22/K24 или еще более новые MCX и RT500/600, которые предлагают лучшую производительность, энергоэффективность и доступность на рынке. При замене всегда необходимо проверять документацию на совместимость по выводам (Pinout) и пересматривать драйверы/ПО.