Freescale MK20DX256VMC10

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK20DX256VMC10, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK20DX256VMC10 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K20, построенный на высокопроизводительной архитектуре ARM Cortex-M4. Этот МК отличается наличием блока вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для приложений, требующих интенсивных математических вычислений, таких как цифровая обработка сигналов (DSP), управление сложными электроприводами и аудиоприложения.

Одной из ключевых особенностей данной конкретной модели является большой объем памяти: 256 КБ флэш-памяти и 64 КБ ОЗУ, что позволяет работать с относительно сложными программами и большими объемами данных. Микроконтроллер работает на тактовой частоте до 72 МГц и обладает широким набором периферийных устройств, включая USB 2.0 On-The-Go, контроллеры для подключения ЖК-дисплея, множество таймеров, АЦП, ЦАП и интерфейсы связи (UART, SPI, I²C).

Благодаря своей производительности и богатой периферии, MK20DX256VMC10 широко известен в сообществе DIY (сделай сам) как сердце популярной платы разработки Teensy 3.1/3.2 от PJRC.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU (Floating Point Unit) | | Тактовая частота | До 72 МГц | | Память | • Флэш-память: 256 КБ
• ОЗУ (SRAM): 64 КБ
• EEPROM: Нет (эмулируется во флэш-памяти) | | Периферия | • USB 2.0 Full-Speed с поддержкой Host/Device/OTG
• АЦП (ADC): 2 x 16-канальных, 16-битных
• ЦАП (DAC): 1 x 12-битный
• Компараторы: 3 аналоговых компаратора
• Таймеры:
- 4 x 16-битных таймера (PWM/Timer)
- 2 x 32-битных таймера (PWM/Timer)
- Программируемый задержки (PDB)
- Часы реального времени (RTC)
• Интерфейсы связи:
- 4 x UART (с поддержкой LIN)
- 3 x SPI
- 3 x I²C (с поддержкой SMBus)
- I²S (цифровое аудио)
• Контроллер сегментного ЖК-дисплея: До 8x40 сегментов | | Количество выводов | 64 вывода (корпус VQFN-64) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | Промышленный (-40 °C до +105 °C) | | Дополнительные функции | • Аппаратный модуль криптографии (AES, DES, SHA, MD5)
• Генератор случайных чисел (RNG)
• Детектор сбоя питания
• Сторожевой таймер (WDOG) |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Микроконтроллер поставляется в различных корпусах и с разными температурными диапазонами. Основной парт-номер — MK20DX256VMC10, где:

• MK20: Семейство Kinetis K20.
• D: Вариант ядра (Cortex-M4).
• X256: Объем памяти (X = есть USB, 256 = 256 КБ флэш).
• V: Напряжение питания (1.71–3.6 В).
• M: Температурный диапазон (Промышленный, -40°C до +105°C).
• C: Пакет корпуса (64-контактный QFN).
• 10: Максимальная тактовая частота (100 МГц, но в данном случае ограничена до 72 МГц).

Другие парт-номера в этом семействе (схожие по характеристикам):

• MK20DX256VLH7 — корпус LQFP-64.
• MK20DX256VFM7 — корпус MAPBGA-64.
• MK20DX256VLL7 — корпус LQFP-100 (имеет больше выводов ввода/вывода).
• MK20DX256VFT7 — корпус MAPBGA-64.

Важно: Буква в позиции частоты (10) может отличаться, но для большинства приложений ключевыми являются объем памяти (256) и наличие USB (X).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (от NXP)

• MK20DX256xxx7 (с частотой 72 МГц) — являются прямыми функциональными аналогами, могут незначительно отличаться корпусом или температурным диапазоном.
• MK22FN512xxx12 — МК из более нового семейства Kinetis K2x. Имеет схожую периферию, но большую память (512 КБ флэш, 128 КБ ОЗУ) и более высокую тактовую частоту (120 МГц). Используется в платах Teensy 3.5 и 3.6. Является логичным апгрейдом.
• MK64FN1M0xxx12 — Еще более продвинутая модель с поддержкой Ethernet и большим объемом памяти. Используется в Teensy 3.6.

2. Совместимые платы разработки

• Teensy 3.2 — Самая известная плата, использующая именно MK20DX256VLH7. Полностью совместима по программному обеспечению и распиновке с точкой отсчета — MK20DX256VMC10.
• FRDM-K20D50M (Freedom Development Board) — Официальная отладочная плата от Freescale/NXP для семейства K20 (хотя и с менее емким МК).

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

• STM32F4 Series (от STMicroelectronics, например, STM32F405RGT6) — Очень популярное семейство с высокой производительностью, широкой периферией и большим сообществом.
• ATSAMD51 (от Microchip) — Мощные МК на Cortex-M4F с высокой тактовой частотой, используемые в платах типа Arduino Zero, Adafruit ItsyBitsy M4 и др.
• TM4C129x (от Texas Instruments) — Семейство с интегрированным контроллером Ethernet.

Заключение

MK20DX256VMC10 — это мощный и хорошо оснащенный микроконтроллер, который, несмотря на свой возраст, остается востребованным благодаря отличному балансу производительности, энергопотребления и периферии. Его наследие продолжает жить в популярных проектах, особенно в связке с платой Teensy, для которой существует огромное количество библиотек и примеров кода.