Freescale MK22FN128VLL10

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MK22FN128VLL10, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MK22FN128VLL10 — это 32-битный микроконтроллер из семейства Kinetis K2x, построенный на высокопроизводительном ядре ARM Cortex-M4. Это одно из самых популярных и сбалансированных семейств от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Ключевой особенностью этого МК является наличие блока аппаратного ускорения вычислений с плавающей точкой (FPU), что делает его идеальным для применений, требующих интенсивных математических вычислений (например, цифровая обработка сигналов, управление двигателями, сложные алгоритмы управления).

Микроконтроллер ориентирован на применение в промышленной автоматизации, потребительской электронике, медицинских приборах, автомобильных системах (кузовная электроника, управление двигателем) и любых других устройствах, где важны высокая производительность, низкое энергопотребление и богатый набор периферии.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale (ныне NXP Semiconductors) | | Семейство | Kinetis K2x | | Серия | MK22FN1M0 (подсерия с 128 КБ флеш-памяти) | | Ядро | ARM Cortex-M4 | | Тактовая частота | До 120 МГц | | FPU | Есть (Floating Point Unit) | | Память | 128 КБ флеш-памяти | | ОЗУ (RAM) | 32 КБ | | Периферия | • Коммуникация: 3x UART, 2x SPI, 2x I²C, I²S, USB 2.0 Full-Speed OTG (с PHY)
• Таймеры: 2x 16-битных таймера (PWM), 2x 32-битных таймера (PWM), Программируемый интервальный таймер (PIT), RTC
• Аналоговые интерфейсы: 16-канальный 16-битный АЦП, 2x компаратора, 6-битный ЦАП
• Системные: модуль обнаружения сбоев питания (PVB), модуль защиты от вскрытия (Tamper Detector), Hardware CRC, True Random Number Generator (TRNG) | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В | | Потребление | Очень низкое, несколько режимов энергосбережения (Wait, Stop, VLPS, LLS, VLLS) | | Количество выводов | 100 (корпус LQFP) | | Температурный диапазон | От -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Пакет (корпус) | LQFP-100 |

Парт-номера и варианты исполнения

Основной парт-номер — MK22FN128VLL10. Его расшифровка:

• MK22: Семейство Kinetis K22.
• F: Наличие блока FPU.
• N: Обозначение линейки.
• 128: Объем флеш-памяти в КБ (128 КБ).
• V: Номинальное напряжение (1.71–3.6 В).
• LL: Количество выводов (100-pin LQFP) и температурный диапазон (от -40°C до +105°C).
• 10: Максимальная тактовая частота (100 МГц; Примечание: в даташите указана возможность работы на 120 МГц).

Другие варианты в той же линейке (с разным объемом памяти и корпусами):

• MK22FN256VLL12 — 256 КБ флеш-памяти, 64 КБ ОЗУ, 120 МГц
• MK22FN128VLH10 — 128 КБ флеш-памяти, 64-выводной корпус (LQFP-64)
• MK22FN64VLL10 — 64 КБ флеш-памяти, 16 КБ ОЗУ, 100 МГц
• MK22FN32VLL10 — 32 КБ флеш-памяти, 8 КБ ОЗУ, 100 МГц

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость можно рассматривать на нескольких уровнях: программная, аппаратная и прямая замена.

1. Прямые аналоги и замены (от NXP)

• MK22FN1M0AVLL12 — модель с большим объемом флеш-памяти (1 МБ) и ОЗУ (256 КБ), но с полной программной и аппаратной совместимостью. Идеальная замена для апгрейда.
• MK22FX512AVLL12 — модель из смежного семейства K2x с флеш-памятью 512 КБ.
• Микроконтроллеры из серии Kinetis KE1xF — являются эволюционным развитием K2x, имеют высокую степень совместимости по периферии и программному коду.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin)

Многие МК в семействе Kinetis K2x используют одинаковые корпуса, что позволяет менять их на плате без изменений разводки, но требует адаптации прошивки под объем памяти и конкретную периферию.

• MK21FN1M0AVLL12 (на базе Cortex-M4 без FPU) — совместим по выводам.
• MK24FN1M0AVLL12 (на базе Cortex-M4 с FPU, больше периферии) — также часто совместим по выводам.

3. Программно-совместимые (на базе ARM Cortex-M4)

Код, написанный для MK22FN128VLL10, с минимальными правками может быть перенесен на другие МК NXP с ядром Cortex-M4, особенно в рамках экосистемы Kinetis, а также на микроконтроллеры серии LPC4xxx и i.MX RT (кроссплатформенные процессоры).

• Серия Kinetis K6x — более производительные МК с поддержкой Ethernet и контроллером LCD.
• Серия LPC4300 от NXP (Cortex-M4 + Cortex-M0).
• Микроконтроллеры STM32F4 от STMicroelectronics (например, STM32F407) — требуют серьезной адаптации кода и разводки, но являются функциональными аналогами на рынке.

4. Функциональные аналоги (от других производителей)

• STM32F3xx / STM32F4xx от STMicroelectronics
• ATSAM4S от Microchip (Atmel)
• Tiva C Series TM4C123x / TM4C129x от Texas Instruments
• EFM32 Wonder Gecko от Silicon Labs

Заключение

Freescale MK22FN128VLL10 — это мощный и гибкий микроконтроллер, который долгое время был "рабочей лошадкой" во многих проектах. Его ключевые преимущества — ядро Cortex-M4 с FPU, богатая периферия и эффективное энергопотребление. Благодаря политике NXP в рамках семейства Kinetis, для него легко найти как прямую замену с большими ресурсами, так и совместимые по выводам модели для оптимизации стоимости.