Freescale MK22FN1M0VLK12

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale (ныне NXP) MK22FN1M0VLK12 — это высокопроизводительный, низкопотребляющий микроконтроллер семейства Kinetis K22 на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU).

Описание и Ключевые Особенности

Этот МК ориентирован на применение в требовательных к вычислительной мощности, энергоэффективности и количеству периферии устройствах:

• Промышленная автоматизация (датчики, приводы, HMI)
• Медицинские приборы
• Устройства Интернета Вещей (IoT) и носимые устройства
• Сложные системы управления
• Аудио-приложения

Главные преимущества:

1. Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU, работающее на частоте до 120 МГц. Позволяет эффективно выполнять алгоритмы цифровой обработки сигналов (DSP) и сложные математические вычисления.
2. Память: Конфигурация 1 МБ Flash и 128 КБ RAM идеальна для объемных программ и работы с большими массивами данных.
3. Низкое энергопотребление: Технология NXP, несколько режимов сна (STOP, VLPS, LLS, VLLS) для батарейных применений.
4. Богатая периферия: Набор интерфейсов для связи и управления.
5. Надежность: Расширенный температурный диапазон, контроллер памяти (FlexMemory), детекторы ошибок.

Детальные Технические Характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU | | Тактовая частота | до 120 МГц | | Flash-память | 1024 КБ | | ОЗУ (RAM) | 128 КБ | | Периферия и интерфейсы | • USB 2.0 Full-Speed OTG (с PHY)
• Два модуля SPI
• Два модуля I²C
• Три UART (с поддержкой LIN)
• Два модуля I²S (для аудио)
• 16-битный АЦП (2 канала, до 16 внешних + внутренних каналов)
• 12-битный ЦАП (1 канал)
• Аналоговый компаратор (CMP)
• Программируемый усилитель для АЦП (PGA)
• Таймеры: PIT, FTM (PWM, входной захват, сравнение), PDB, RTC, LPTMR
• Контроллер DMA (eDMA) | | Гибкая память (FlexMemory) | До 4 КБ EEPROM (эмулируемая во Flash) | | Рабочее напряжение | 1.71 В — 3.6 В | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Корпус | LQFP-80 (размер 12x12 мм) | | Количество линий GPIO | 63 (зависит от конфигурации альтернативных функций) | | Средства безопасности | • Циклический избыточный код (CRC)
• Генератор случайных чисел (TRNG)
• Контроль целостности памяти (MMCAU) | | Отладка | Интерфейс ARM SWD и JTAG (Serial Wire Debug, Trace) |

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые Модели

МК имеет гибкую систему маркировки. Близкие по характеристикам парт-номера в том же корпусе LQFP-80:

Прямые аналоги с вариациями памяти:

• MK22FN512VLK12 — 512 КБ Flash, 128 КБ RAM, 120 МГц.
• MK22FN256VLK12 — 256 КБ Flash, 64 КБ RAM, 120 МГц.
• MK22FN128VLK12 — 128 КБ Flash, 32 КБ RAM, 120 МГц.

Аналоги в других корпусах (для другой разводки платы):

• MK22FN1M0VFM12 — 100-контактный LQFP (14x14 мм).
• MK22FN1M0VLH12 — 64-контактный LQFP (10x10 мм).
• MK22FN1M0VMC12 — 121-контактный MAPBGA (8x8 мм).
• MK22FN1M0CAK12 — 124-контактный WLCSP (очень маленький корпус).

Совместимые модели из более новых/старых линеек:

При выборе аналога важно проверять pin-to-pin совместимость и таблицы регистров периферии.

1. Внутри семейства Kinetis K2x:

   • Серия K24 (например, MK24FN1M0VLK12) — почти полный аналог, но с добавлением шины Ethernet (ENET). Очень часто является прямым апгрейдом с совместимостью по выводам.
   • Серия K20 — более ранняя, может иметь отличия в наборе периферии (например, нет USB с PHY).
   • Серии K21/K22 с другими суффиксами (например, MK22FN1M0AVLH12) — отличаются диапазоном напряжения или температурным диапазоном.

2. В более новых семействах NXP:

   • Серия LPC5500 (на Cortex-M33) от NXP — это уже следующее поколение, с повышенной безопасностью и эффективностью, но не является прямой заменой по выводам. Требует переразводки платы и адаптации ПО.
   • Серия i.MX RT (кроссоверы) — например, i.MX RT1020 — намного более производительные (на ядрах Cortex-M7), но также не являются pin-to-pin заменой.

Важное примечание по замене:

• MK22FN1M0VLK12 (индивидуальный парт-номер) относится к Mask Set 0N96M.
• При замене на модель с таким же основным названием (MK22FN1M0VLK12), но другим маск-сетом (например, 0N97M), могут быть незначительные отличия в errata (списке известных особенностей). Для новых проектов всегда рекомендуется использовать последний доступный ревизионный маск-сет.

Рекомендация: Для поиска точных аналогов и актуальных данных используйте официальный NXP Part Search и инструмент NXP CrossView (позволяет находить pin-to-pin и soft-совместимые микроконтроллеры).