Freescale MK22DN512VLH5

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK22DN512VLH5, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

MK22DN512VLH5 — это 32-битный микроконтроллер из семейства Kinetis K22, построенный на высокопроизводительном ядре ARM Cortex-M4. Это одна из самых популярных линеек микроконтроллеров от Freescale/NXP, которая сочетает в себе отличную вычислительную мощность, богатый набор периферии и энергоэффективность.

Ключевой особенностью данного МК является наличие блока вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для приложений, требующих интенсивных математических расчетов (например, цифровая обработка сигналов, управление двигателями, сложные алгоритмы управления). Микроконтроллер также обладает встроенной аппаратной криптографией (шифрование AES, генерация случайных чисел, хеширование SHA), что важно для защищенных приложений.

Он предназначен для широкого спектра задач: от промышленной автоматизации и потребительской электроники до медицинских устройств и интернета вещей (IoT).

Технические характеристики

• Производитель: Freescale / NXP (после приобретения)
• Семейство: Kinetis K22
• Архитектура: 32-битная
• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
• Тактовая частота: До 120 МГц
• Объем Flash-памяти: 512 КБ
• Объем ОЗУ (RAM): 128 КБ
• Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В
• Периферия:
  • АЦП (ADC): 16-битный, до 2x каналов (до 1 Мвыб/с)
  • ЦАП (DAC): 12-битный, 1 канал
  • Компараторы: 3 аналоговых компаратора
  • Таймеры: 2 x FlexTimer (PWM), Periodic Interrupt Timer (PIT), Low-Power Timer (LPTMR), Programmable Delay Block (PDB)
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • UART: До 6 модулей
    • SPI: До 3 модулей
    • I2C: До 3 модулей (SMBus)
    • I2S: 2 модуля
    • USB 2.0: 1 модуль (Full-Speed On-The-Go с PHY)
    • Ethernet MAC: Отсутствует в этой модели
  • Криптография: Аппаратный модуль ускорения шифрования (AES, DES, SHA, RNG, MD5)
  • Датчик температуры: Встроенный
• Количество выводов: 64 вывода
• Корпус: LQFP-64
• Температурный диапазон: От -40°C до +105°C

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Парт-номер обычно включает в себя код модели, объем памяти, температурный диапазон и тип корпуса. MK22DN512VLH5 является частью гибкой системы маркировки.

• Полный парт-номер: MK22DN512VLH5
  • MK22 — Семейство Kinetis K22.
  • D — Диапазон частот (до 120 МГц).
  • N — Наличие блока аппаратного шифрования (Non-secure / Standard).
  • 512 — Объем Flash-памяти (512 КБ).
  • V — Объем RAM (128 КБ).
  • L — Тип корпуса (LQFP).
  • H — Количество выводов (64).
  • 5 — Температурный диапазон (-40°C до 105°C).

Другие варианты в этом же семействе и корпусе:

• MK22DN256VLH5 — 256 КБ Flash, 64 КБ RAM.
• MK22DX128VLH5 — 128 КБ Flash, 32 КБ RAM.
• MK22FN512VLH12 — Аналог с частотой до 120 МГц, но в другом ценовом/функциональном сегменте (отличается суффикс "FN").

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость можно рассматривать на нескольких уровнях: выводная (пиновая), программная и функциональная.

1. Прямые аналоги и аналоги в пределах семейства K22 (высокая степень совместимости)

• MK22FN512VLH12 / MK22FN512VLH12: Очень близкие аналоги. Отличия часто заключаются в наличии/отсутствии криптографии ("N" vs "F") и некоторых деталях периферии. Для многих приложений взаимозаменяемы с минимальными правками в коде.
• MK22FX512VLH12: Еще один почти полный аналог в том же корпусе.
• Другие МК из серии K22 с тем же корпусом (LQFP-64), но разным объемом памяти (например, MK22DN256VLH5). Как правило, они являются пин-в-пин и программно совместимыми (при условии, что код умещается в меньший объем памяти).

2. Совместимые модели из других семейств Kinetis (требуют проверки)

• Серия Kinetis K20: Более старое семейство, также на Cortex-M4. Может иметь схожую периферию и быть частично совместимым на уровне кода, но требует тщательной проверки datasheet и может не быть прямым аналогом.
• Серия Kinetis K24: Имеет встроенный контроллер Ethernet MAC. Может быть совместимым по выводам в некоторых корпусах и является логическим развитием K22 для сетевых приложений.
• Серия Kinetis K64/K66: Более производительные МК (до 180 МГц, больше памяти). Могут иметь корпуса с таким же количеством выводов и быть частично совместимыми, но являются более мощными (и дорогими) аналогами.

3. Совместимые модели от других производителей (функциональные аналоги)

Это микроконтроллеры от других производителей с аналогичной производительностью и набором периферии (ARM Cortex-M4 с FPU, USB, криптография).

• STMicroelectronics:
  • STM32F4 Series (например, STM32F407, STM32F427). Очень популярное семейство-конкурент.
  • STM32F3 Series (например, STM32F334) — Cortex-M4 с FPU, ориентированы на цифрового управления питанием и двигателями.
• Microchip (Atmel):
  • SAM4 Series (например, ATSAM4S16C). Cortex-M4, похожий набор периферии.
• Texas Instruments:
  • TM4C129x Series из семейства Tiva C (на ядре Cortex-M4F).

Важно: При переходе на микроконтроллер другого производителя или даже на другое семейство от NXP, несмотря на одинаковую архитектуру ядра, требуется:

• Проверка пин-аута и распиновки.
• Адаптация программного кода и периферийных библиотек (переход с SDK от NXP на HAL/LL от STM32 или на ASF от Microchip).
• Проверка электрических характеристик и особенностей работы периферии.