Freescale MK20DX128VLK7
тел. +7(499)347-04-82
Описание Freescale MK20DX128VLK7
Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MK20DX128VLK7 — это высокопроизводительный 32-битный МК семейства Kinetis K20, который позже перешёл в портфель NXP Semiconductors после поглощения Freescale.
Описание и основные особенности
MK20DX128VLK7 является частью семейства Kinetis K2x на ядре ARM Cortex-M4. Его ключевая особенность — наличие аппаратного блока ускорения вычислений с плавающей точкой (FPU) и блока цифровой обработки сигналов (DSP), что делает его идеальным для применений, требующих математических вычислений: аудиообработка, цифровые фильтры, системы управления, простые устройства IoT.
Этот МК позиционируется как устройство для промышленных, потребительских и встраиваемых приложений, где важны надёжность, производительность и энергоэффективность. Он построен по 90-нм технологии с низким энергопотреблением.
Технические характеристики (кратко)
- Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU и набором инструкций DSP.
- Тактовая частота: До 72 МГц.
- Объём памяти:
- Флэш-память: 128 КБ.
- ОЗУ (SRAM): 16 КБ.
- Периферия и интерфейсы:
- USB 2.0 Full-Speed (с контроллером и встроенным PHY).
- АЦП: 16-битный SAR ADC (до 1 Msps).
- ЦАП: 12-битный DAC.
- Компараторы: 2 аналоговых компаратора.
- Таймеры: 2 x 16-битных таймера (PWM, захват/сравнение), 2 x 32-битных таймера, Программируемый задержки (PDB).
- Коммуникационные интерфейсы: 3 x UART, 2 x SPI, 2 x I²C, I²S.
- Криптография: Аппаратный генератор случайных чисел (RNG), модуль защиты от вскрытия (Tamper Detect).
- Рабочее напряжение: 1.71 В — 3.6 В.
- Температурный диапазон: От -40°C до +105°C (расширенный промышленный).
- Корпус: LQFP-80 (именно VLK7).
- Система тактирования: Внутренние осцилляторы (IRC), поддержка внешних кварцевых резонаторов.
Парт-номера (Part Numbers) и корпуса
Номенклатура Freescale/NXP строится по принципу: MK20 D X 128 V L K 7
- MK20 — Семейство Kinetis K20.
- D — Наличие USB (очень важный индикатор).
- X — Вариант с FPU и DSP.
- 128 — Объём флэш-памяти (128 КБ).
- V — Объём ОЗУ (16 КБ).
- L — Корпус LQFP.
- K — Количество выводов (80 для этого случая).
- 7 — Температурный диапазон (-40°C to +105°C).
Основные парт-номера в линейке с аналогичными характеристиками, но разными корпусами:
- MK20DX128VLH7 — Корпус LQFP-64 (меньше выводов, меньше периферии).
- MK20DX128VFM7 — Корпус MAPBGA-81 (для компактных и плотных плат).
- MK20DX128VMP7 — Корпус LQFP-64 с альтернативной маркировкой/поставкой.
- MK20DX128VFT7 — Корпус QFN-48 (очень компактный, урезанная периферия).
Важно: Модель MK20DX128VLK7 (LQFP-80) является одной из самых "богатых" по выводам в своей категории, что даёт доступ ко всей периферии.
Совместимые и аналогичные модели
Совместимость можно рассматривать в нескольких аспектах: пин-ту-пин, программная и по характеристикам.
1. Прямые аналоги и замены в том же семействе (Kinetis K2x):
- MK20DX256VLK7 — Прямая и лучшая замена! Имеет полную аппаратную и пиновую совместимость (те же LQFP-80), но в 2 раза больше флэш-памяти (256 КБ) и в 2 раза больше ОЗУ (32 КБ). Используется в популярных платах разработки (например, Teensy 3.2).
- MK20DX64VLK7 — Младшая модель с 64 КБ флэш и 16 КБ ОЗУ. Пин-ту-пин совместима.
- MK22DX256VLK7 — Модель из семейства K22 (повышенная надёжность, расширенный температурный диапазон, улучшенный EMC). Часто является прямой заменой.
- Серии MK21FX, MK24FX — Более новые и производительные семейства Kinetis K с ядром Cortex-M4, но могут иметь отличия в периферии и распиновке.
2. Совместимые по выводам (Pin-Compatible) семейства:
- Серия Kinetis L (Cortex-M0+): Например, MKL27Z256VLK4. Имеет схожую распиновку в корпусе LQFP-80, но менее производительное ядро M0+, больше памяти, более низкое энергопотребление. Требует проверки даташита для подтверждения.
- Серия Kinetis E (Cortex-M0+): Более устойчивые к помехам и ESD МК для индустриальных применений. Совместимость по выводам не гарантирована, нужно смотреть конкретные модели.
3. Программно-совместимые (на уровне ядра и экосистемы):
- Любые микроконтроллеры NXP на Cortex-M4 (серии Kinetis K, L, некоторые i.MX RT): Благодаря общим инструментам разработки (MCUXpresso IDE, SDK), драйверам и CMSIS, портирование кода между ними упрощено.
- Микроконтроллеры других производителей на Cortex-M4 (STM32F4 от STMicroelectronics, SAM4 от Microchip, EFM32 Giant Gecko от Silicon Labs): Совместимость на уровне алгоритмов и библиотек, написанных на C/C++, но периферия и низкоуровневые драйверы полностью разные.
Популярное применение
Данный микроконтроллер и его аналоги (особенно MK20DX256) получили широкую известность благодаря платам разработки Teensy 3.1 / 3.2 от PJRC, которые очень популярны среди энтузиастов, аудиоинженеров и создателей прототипов из-за отличного баланса цены, производительности и поддержки в Arduino IDE с дополнительными возможностями (Teensyduino).
Резюме: MK20DX128VLK7 — это солидный промышленный МК с FPU и USB. Для новых разработок чаще рассматривают его прямого наследника MK20DX256VLK7 или более современные серии. При поиске замены обязательно сверяйтесь с официальными даташитами (datasheet) и документами по совместимости выводов (pin compatibility guide) от NXP.