Freescale MK20DX128VLH7

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX128VLH7, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK20DX128VLH7 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на высокопроизводительной архитектуре ARM Cortex-M4. Его ключевой особенностью является наличие блока вычислений с плавающей точкой (FPU), что делает его особенно подходящим для приложений, требующих интенсивных математических вычислений, таких как цифровая обработка сигналов (DSP), управление двигателями и сложные алгоритмы управления.

Этот микроконтроллер относится к категории "ультра-маломощных" устройств с широким набором периферийных модулей, что обеспечивает отличный баланс между производительностью и энергоэффективностью. Он широко известен благодаря его использованию в популярной плате для разработки Teensy 3.0 / 3.1 от PJRC.

Ключевые технические характеристики

• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
  • Тактовая частота: до 50 МГц
• Память:
  • Флэш-память: 128 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 16 КБ
• Периферия:
  • Таймеры: 2 x 16-битных таймера (PWM/TPM), 2 x 2-канальных таймера (PIT), Программируемый интервальный таймер (LPTMR), Часы реального времени (RTC)
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • UART: 3 модуля (с поддержкой LIN)
    • SPI: 2 модуля
    • I²C: 2 модуля (I2C)
    • USB 2.0: 1 модуль (Full-Speed On-The-Go - OTG) с встроенным физическим уровнем (PHY)
    • I²S: 1 модуль (для аудио)
  • Аналоговые интерфейсы:
    • АЦП (ADC): 16-канальный, 16-битный
    • ЦАП (DAC): 1 x 12-битный
    • Компаратор: 1 (CMP)
• Системные характеристики:
  • Напряжение питания: 1.71 В - 3.6 В
  • Температурный диапазон: от -40°C до +105°C
• Пакет (Package): LQFP-64 (корпус с 64 выводами для поверхностного монтажа)

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги от NXP

После приобретения Freescale компанией NXP нумерация микроконтроллеров была обновлена. Прямым и полным аналогом MK20DX128VLH7 в текущем каталоге NXP является:

• MK20DX128VLH7R (где "R" часто обозначает поставку в виде рулона/ленты для автоматизированной сборки)

Важно: Старые парт-номера Freescale всё ещё широко используются в обороте и документации.

Совместимые и аналогичные модели (Pin-to-Pin и по семейству)

Микроконтроллеры семейства Kinetis K20 имеют высокую степень совместимости, особенно в рамках одного корпуса (например, LQFP-64). Это позволяет легко масштабировать проект вверх или вниз по объёму памяти и производительности.

1. Прямые аналоги в корпусе LQFP-64 (с разным объемом памяти):

• MK20DX32VLH5 — 50 МГц, 32 КБ Флэш, 8 КБ ОЗУ
• MK20DX64VLH5 — 50 МГц, 64 КБ Флэш, 16 КБ ОЗУ
• MK20DX128VLH5 — 50 МГц, 128 КБ Флэш, 16 КБ ОЗУ (очень близок к VLH7, различия в версиях silicon)
• MK20DX256VLH7 — 50 МГц, 256 КБ Флэш, 32 КБ ОЗУ (прямое усиление, использовался в Teensy 3.2)

2. Совместимые по выводам модели (с другими вариантами суффиксов):

• MK20DX128VFM5 — аналог в корпусе QFN-32 (32 вывода, меньше периферии).
• MK20DX128VMP5 — аналог в корпусе LQFP-48 (48 выводов).

3. Модели с повышенной производительностью (серия K2x):

• MK22FN512VLH12 — Более новая модель из семейства Kinetis K22. Имеет ту же распиновку (LQFP-64), но更高ую тактовую частоту (120 МГц), больше памяти (512 КБ Флэш, 128 КБ ОЗУ) и расширенную периферию. Использовался в Teensy 3.5. Является отличным вариантом для апгрейда.

4. Современные замены (из других семейств NXP):

• Микроконтроллеры серии LPC55Sxx (на ядре Cortex-M33) или i.MX RT (кроссоверы на ядрах Cortex-M7) предлагают значительно более высокую производительность и являются современной альтернативой для новых проектов, хотя и не являются прямыми заменами "в лоб".

Краткое резюме

MK20DX128VLH7 — это надежный и хорошо зарекомендовавший себя микроконтроллер, который остается популярным благодаря своему сбалансированному набору функций, наличию FPU и USB. Его прямое семейство (K20) и более новые серии (K22) предоставляют разработчикам широкий выбор для создания совместимых по выводам и программному коду решений. При запуске новых проектов стоит также рассмотреть более современные серии от NXP.