Freescale MK21FN1M0AVMD12

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MK21FN1M0AVMD12, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK21FN1M0AVMD12 — это 32-битный микроконтроллер (МК) высокой производительности из семейства Kinetis K21. Данная модель базируется на ядре ARM Cortex-M4, которое включает в себя блок вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его особенно подходящим для приложений, требующих интенсивных математических вычислений (например, цифровая обработка сигналов, сложные алгоритмы управления).

Микроконтроллер ориентирован на применение в промышленной автоматизации, медицинском оборудовании, устройствах с сенсорным интерфейсом (через встроенный модуль Touch Sensing Input - TSI), сложных системах управления и потребительской электронике.

Ключевой особенностью этой линейки является высокая степень интеграции, включая интерфейсы связи, аналоговые модули и функции безопасности, а также флеш-память большого объема.

Технические характеристики

Здесь приведены основные параметры для конкретной модели MK21FN1M0AVMD12. Обратите внимание, что название модели кодирует основные характеристики:

• MK: Kinetis Microcontroller
• 21: Series (K21)
• F: FlexMemory (EEPROM Emulation)
• N: Integrated USB 2.0 Full-Speed OTG
• 1M0: 1 МБ Flash памяти
• A: 128 КБ RAM
• V: Семейство с 100+ выводами
• M: Температурный диапазон -40°C to +105°C
• D12: 120 МГц, корпус LQFP 144 pin

Архитектура и Ядро:

• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
• Тактовая частота: до 120 МГц
• Разрядность: 32-бит

Память:

• Флеш-память (Flash): 1024 КБ (1 МБ)
• ОЗУ (RAM): 128 КБ
• Гибкая память (FlexMemory): До 4 КБ для эмуляции EEPROM

Периферия и Интерфейсы:

• USB: Модуль USB 2.0 Full-Speed On-The-Go (OTG) с отдельным DMA.
• Аналоговые интерфейсы:
  • Два 16-битных АЦП (ADC)
  • Два 12-битных ЦАП (DAC)
  • Три аналоговых компаратора (CMP)
  • Программируемый усилитель (PGA)
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART: До 6 модулей
  • SPI: До 3 модулей
  • I²C: До 3 модулей (I2C)
  • I²S: 1 модуль
  • Ethernet: 10/100 Мбит MAC с MII/RMII (требуется внешняя PHY-микросхема)
• Таймеры:
  • Программируемый модуль задержки (PDB)
  • Модуль широтно-импульсной модуляции (PWM) с высокой точностью (eFlexPWM)
  • Таймеры реального времени (RTC)
  • Периодический прерывающий таймер (PIT)
• Системные интерфейсы:
  • Контроллер DMA для разгрузки CPU
  • Модуль внешней шины (FlexBus) для подключения дисплеев и другой периферии
  • Цифровой интерфейс для камеры (DCMI) - не на всех моделях
• Безопасность:
  • Криптографический ускоритель (AES, 3DES, SHA, MD5)
  • Генератор случайных чисел (TRNG)
• Другие особенности:
  • Сенсорный интерфейс (TSI) для реализации емкостного касания
  • Контроллер ЖК-дисплея (Segment LCD)

Электрические параметры:

• Напряжение питания: 1.71 В до 3.6 В
• Температурный диапазон: -40°C до +105°C

Корпус:

• LQFP-144 (Low-profile Quad Flat Package)

Парт-номера и аналоги (прямое совпадение)

Этот МК имеет несколько парт-номеров, которые могут незначительно отличаться температурным диапазоном или вариантом поставки (лоток/рулон). Основные альтернативные обозначения:

• MK21FN1M0AVFM12 (Корпус MAPBGA 144)
• MK21FN1M0AVLH12 (Корпус LQFP 64)
• MK21FN1M0AVLC12 (Корпус LQFP 100)
• MK21FN1M0AVMC12 (Корпус LQFP 100)
• K21FN1M0AVMD12 (Сокращенное обозначение)

Важно: После приобретения Freescale компанией NXP, продуктовая линейка была переименована. Официальное название сейчас — NXP Kinetis K21. При поиске на сайтах дистрибьюторов используйте оба названия.

Совместимые и аналогичные модели

При разработке или поиске замены можно рассматривать следующие модели, которые обладают схожей функциональностью, но могут отличаться объемом памяти, количеством выводов или набором периферии.

Внутри семейства Kinetis K2x:

• MK21FN1M0AVMC12: Аналогичен по характеристикам, но в корпусе LQFP-100 (меньше выводов).
• MK21FX512AVMD12: Имеет 512 КБ Flash и 128 КБ RAM, все остальное аналогично. Подходит, если не требуется 1 МБ Flash.
• MK21DX256VMD5: Модель из подсемейства K21DX с 256 КБ Flash и тактовой частотой 50 МГц. Более дешевый вариант с меньшей производительностью.
• MK22FN1M0AVLH12: Модель из семейства K22, часто используется как более новая или более доступная альтернатива с похожим набором функций.

Из других семейств NXP:

• LPC1850/30/20/10 от NXP: Также на ядре Cortex-M3/M0, имеют схожие интерфейсы (Ethernet, USB, LCD), но другая периферия и экосистема.
• STM32F407/STM32F427 от STMicroelectronics: Популярные МК на Cortex-M4 с FPU, схожие по производительности и набору периферии (Ethernet, USB, CAN). Являются основными конкурентами на рынке.
• ATSAME70 от Microchip (Atmel): Высокопроизводительные МК на Cortex-M7, представляют собой более мощную альтернативу.

Рекомендация: При выборе замены или аналога всегда тщательно сверяйте DataSheet и Reference Manual целевого микроконтроллера, обращая внимание на распиновку (pinout), наличие конкретной периферии (например, TSI или Crypto) и электрические характеристики.