Freescale MK21FX512VMC12

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MK21FX512VMC12 — это высокопроизводительный 32-битный МК семейства Kinetis K2x, который позже выпускался под брендом NXP после приобретения Freescale.

Описание и основные особенности

MK21FX512VMC12 принадлежит к семейству Kinetis K21 — микроконтроллеров, оптимизированных для применений, требующих высокой надежности, широких возможностей подключения и работы в реальном времени. Ключевая особенность серии — встроенный USB 2.0 Full-Speed On-The-Go (OTG) контроллер с собственной встроенной флеш-памятью для драйверов (ROM), что упрощает разработку USB-устройств, хостов и OTG-гаджетов.

Основные акценты:

• Высокая производительность: Ядро ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU) и набором инструкций DSP.
• Расширенные интерфейсы связи: Помимо USB, имеется множество последовательных интерфейсов (UART, SPI, I²C, I²S).
• Надежность и безопасность: Модуль защиты от сбоев питания, тактовый генератор с подстройкой, аппаратный ускоритель шифрования (AES), генератор случайных чисел (RNG), контроллер прямого доступа к памяти (DMA).
• Аналоговые возможности: 16-битный АЦП, 12-битный ЦАП, компараторы.

Технические характеристики MK21FX512VMC12

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU, 120 МГц | | Flash-память | 512 КБ | | ОЗУ (SRAM) | 128 КБ | | USB | USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенной ROM для драйверов) | | Серийные интерфейсы | 6x UART, 3x SPI, 3x I²C (одна с поддержкой SMBus), I²S | | Таймеры | 2x 16-битных таймера (PIT), 2x 8-битных таймера (PWM), Программируемый задержки (PDB), Модуль управления двигателем (FTM), Часы реального времени (RTC) | | Аналоговые модули | 16-битный АЦП (1 Мвыб/с), 12-битный ЦАП, 3x аналоговых компаратора | | Криптография | Аппаратный ускоритель AES-128, Генератор случайных чисел (RNG) | | Порты ввода/вывода | До 100 GPIO (зависит от корпуса) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C | | Корпус | LQFP-144 (указан в суффиксе MC12) | | Уникальные особенности | Модуль защиты от сбоев (Fault Detection Unit), Тактовый генератор с подстройкой (IRC), Контроллер прямого доступа к памяти (DMA) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот МК является частью большого семейства K21. Парт-номер строится по схеме: MK21 + FX512 + V + M + C + 12 + R

• MK21 – Семейство.
• FX512 – Вариант: F (FPU), X (512 КБ Flash), 512 (объем Flash).
• V – Скорость: 120 МГц.
• M – Температурный диапазон: -40°C до +105°C.
• C – Вариант с криптографией (AES, RNG).
• 12 – Корпус: LQFP-144.
• R – Тип упаковки (Reel). Может отсутствовать в обозначении.

Совместимые и альтернативные модели в семействе K21:

При поиске замены или аналога важно смотреть на три ключевых параметра: объем Flash, объем RAM и тип корпуса.

1. Прямые аналоги с другими корпусами:

   • MK21FX512VMC7 – Аналогичные характеристики, но в корпусе LQFP-100.
   • MK21FX512VMC5 – Корпус LQFP-64 (урезанное количество ног и периферии).

2. Модели с другим объемом памяти (пин-совместимые в рамках корпуса LQFP-144):

   • MK21FN1M0VMC12 – 1 МБ Flash, 256 КБ RAM, 120 МГц. Более мощный вариант.
   • MK21FN512VMC12 – 512 КБ Flash, 128 КБ RAM, но без аппаратного ускорителя AES (буква N вместо X).
   • MK21DX256VMC12 – 256 КБ Flash, 64 КБ RAM, 120 МГц (бюджетный вариант).

3. Совместимые модели из других семейств Kinetis (для миграции):

   • Серия K22: Очень близкое семейство-преемник. Например, MK22FN512VLH12 (LQFP-64) или MK22FN1M0AVLH12. Часто имеют улучшенные характеристики при схожей периферии.
   • Серия K20: Более раннее семейство, практически полный аналог K21, но без встроенной ROM для USB. Для USB-проектов требуется внешняя библиотека. Пример: MK20FX512VMC12.
   • Серия K66 (Kinetis K6): Значительно более мощные МК (180 МГц, больше памяти, Ethernet, HS-USB). Не являются прямой заменой по выводам, но могут рассматриваться для апгрейда проекта.

Важные примечания:

• После перехода под бренд NXP, в документации и поиске часто используется префикс MК21 вместо MK21.
• Для новых проектов NXP рекомендует рассматривать более современные семейства, такие как Kinetis KE, LPC или i.MX RT (кроссоверы).
• Перед заменой обязательно сверяйтесь с официальными Reference Manual и Data Sheet, а также с таблицей назначения выводов (Pinout).

Официальная документация на сайте NXP:

• Data Sheet: Документ K21P121M120SF7 (охватывает все подварианты K21).
• Reference Manual: Документ K21P121M120SF7RM.