Freescale MK21FN1M0AVLQ12

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MK21FN1M0AVLQ12, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK21FN1M0AVLQ12 — это 32-битный микроконтроллер высокой производительности из семейства Kinetis K21. Он построен на основе ядра ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для приложений, требующих интенсивных математических вычислений, таких как системы управления, сложная обработка сигналов, промышленная автоматизация и медицинские устройства.

Ключевой особенностью этой модели является наличие встроенного USB 2.0 On-The-Go (OTG) контроллера, позволяющего микроконтроллеру работать как в роли хоста (подключение флешек, клавиатур), так и в роли устройства (например, создание пользовательского USB-девайса). Микроконтроллер также обладает обширной периферией, большим объемом памяти и широкими возможностями подключения.

Этот чип поставляется в корпусе LQFP-100 и рассчитан на расширенный промышленный температурный диапазон.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) | | Семейство | Kinetis K21 | | Серия | K1x Sub-Family (с USB Hi-Speed) | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU | | Тактовая частота | До 120 МГц | | Объем Flash-памяти | 1024 КБ (1 МБ) | | Объем ОЗУ (SRAM) | 128 КБ | | Периферия | • USB 2.0 OTG (Hi-Speed - 480 Мбит/с)
• 2x UART
• 3x SPI
• 3x I²C (с SMBus)
• 1x I²S
• Ethernet MAC (10/100 Мбит/с)
• 2x CAN (2.0 B)
• 16-битный АЦП (2x, до 16 каналов)
• 12-битный ЦАП (1x)
• Аналоговый компаратор (3x)
• Программируемый генератор тактовой частоты
• Контроллер дисплея SLCD
• Модуль защиты от сбоев питания | | Таймеры | • Программируемый модуль задержки (PDB)
• Модуль широтно-импульсной модуляции (FlexPWM)
• Периодический прерывающий таймер (PIT)
• Таймер реального времени (RTC) | | Количество выводов (Package) | 100 выводов (LQFP) | | Напряжение питания | 1.71 В - 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Аппаратная безопасность | • Генератор случайных чисел (TRNG)
• Модуль криптографии (AES, DES, SHA, MD5)
• Детектор проникновения (Tamper Detection) |

Парт-номера и аналоги

Полное название микроконтроллера часто включает в себя код, указывающий на температурный диапазон и тип корпуса. Парт-номер MK21FN1M0AVLQ12 можно разбить на:

• MK21: Семейство Kinetis K21.
• F: Наличие блока FPU.
• N: Общий рынок (стандартные приложения).
• 1M0: 1024 КБ Flash-памяти.
• A: Вариант периферии (определенный набор).
• V: Температурный диапазон (-40°C to 105°C).
• LQ12: Корпус 100-pin LQFP.

Прямые аналоги и парт-номера:

• MK21FN1M0AVMC12 - Аналог в корпусе 121-pin MAPBGA. Отличается только типом корпуса.
• MK21FN1M0AVLH12 - Аналог в корпусе 64-pin LQFP. Имеет меньшее количество выводов, но ту же вычислительную мощность и объем памяти.
• MK21FN1M0CAMC12 - Версия с расширенным температурным диапазоном (-40°C to 125°C), часто используется в автомобильной промышленности.

Совместимые и похожие модели (альтернативы)

При выборе аналога или замены важно учитывать необходимый объем памяти, периферии и количество выводов.

Внутри семейства Kinetis K2x:

• MK22FN1M0AVLH12 / MK22FN1M0AVLQ12: Модели из семейства K22. Имеют схожие характеристики (120 МГц, Cortex-M4, 1 МБ Flash, 128 КБ RAM, USB), но могут иметь немного другой набор периферии (например, отсутствие Ethernet). Часто являются прямым и более доступным аналогом.
• MK21FX512AVLQ12: Модель с 512 КБ Flash и 128 КБ RAM. Вся остальная периферия идентична. Подходит, если не требуется полный 1 МБ памяти программ.
• MK21DX256VLLQ12: Модель из старшей линейки Kinetis K с 256 КБ Flash. Подходит для менее ресурсоемких задач.

Современные аналоги от NXP:

После поглощения Freescale компанией NXP, семейство Kinetis K было в значительной степени заменено на более современные серии.

• Серия NXP RT series (например, RT1050, RT1060): Более производительные микроконтроллеры с ядрами Cortex-M7 (сотни МГц), подходят для задач, где мощности K21 уже недостаточно.
• Серия NXP LPC5500: Микроконтроллеры на Cortex-M33, предлагающие лучшую энергоэффективность и продвинутые функции безопасности.
• Серия NXP Kinetis KE1xF: Прямые наследники архитектуры Kinetis, предлагающие улучшенную периферию и более современный процесс производства.

Важно: При переходе на современный аналог от NXP требуется проверка совместиства распиновки, напряжений питания и наличия всей необходимой периферии, так как это уже другие семейства микроконтроллеров. Для прямой замены лучше всего подходят модели из серий K22 или другие модификации K21 с другим объемом памяти или корпусом.