Freescale MK22FN256VLL12

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK22FN256VLL12, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

MK22FN256VLL12 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis K22, построенный на высокопроизводительном ядре ARM Cortex-M4. Это одна из самых популярных линеек микроконтроллеров от Freescale/NXP, которая сочетает в себе вычислительную мощность, богатый набор периферии и энергоэффективность.

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

Микроконтроллер выполнен в корпусе LQFP-100 и оптимизирован для работы в широком диапазоне температур, что позволяет использовать его в промышленных, потребительских и автомобильных применениях.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (в настоящее время принадлежит NXP Semiconductors) | | Семейство | Kinetis K22 | | Ядро | ARM Cortex-M4 | | Тактовая частота | До 120 МГц | | Производительность | До 1.25 DMIPS / МГц | | FPU | Есть (Floating Point Unit) | | Объем Flash-памяти | 256 КБ | | Объем RAM | 64 КБ | | Напряжение питания | 1.71 В - 3.6 В | | Периферия | • Интерфейсы связи:
- 3x UART (LPUART)
- 3x SPI
- 3x I²C (I²S)
- 1x I²S
- 1x USB 2.0 OTG (Full-Speed) с PHY
• Аналоговые интерфейсы:
- 16-битный АЦП (ADC) - 2 канала (до 24 каналов внешних входов)
- 12-битный ЦАП (DAC)
- 3x компаратора (CMP)
- Программируемый усилитель (PGA)
• Таймеры:
- 2x 16-битных таймера (PIT)
- 2x FlexTimer (PWM) с поддержкой двигателей
- Программируемый задержки блок (PDB)
- RTC с календарем
- Часы реального времени (RTC)
• Системные:
- Контроллер DMA (eDMA)
- Аппаратный модуль шифрования (AES, DES, SHA, MD5)
- Генератор случайных чисел (TRNG) | | Количество выводов | 100 | | Тип корпуса | LQFP (Low-profile Quad Flat Package) | | Температурный диапазон | От -40°C до +105°C | | Тактовый генератор | Встроенный осциллятор, поддержка внешних кварцевых резонаторов |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Модель MK22FN256VLL12 является частью большого семейства. Номенклатура Freescale/NXP позволяет легко идентифицировать характеристики по названию:

• MK22 – Семейство Kinetis K22.
• F – Наличие блока аппаратного шифрования и FPU.
• N – Общий сегмент рынка (стандартный диапазон температур).
• 256 – Объем Flash-памяти (256 КБ).
• **** – (Пусто) Обозначает объем RAM (в данной модификации 64 КБ).
• V – Количество выводов (100-pin).
• LL – Тип корпуса (LQFP).
• 12 – Температурный диапазон и вариант исполнения (от -40°C до +105°C, стандартный).

Другие парт-номера в этом же семействе (схожие по характеристикам):

• MK22FN256VLL12 (базовая модель, 256 Flash, 64 RAM, 100-pin, LQFP)
• MK22FN256VLH12 (100-pin, LQFP, аналог LLL12, но с другим суффиксом поставки)
• MK22FN256VDC12 (121-pin, MAPBGA, корпус с шариковой решеткой)
• MK22FN256CAH12 (64-pin, LQFP, меньше выводов)
• MK22FN128VLL12 (128 КБ Flash, 64 КБ RAM, 100-pin, LQFP)
• MK22FN512VLL12 (512 КБ Flash, 128 КБ RAM, 100-pin, LQFP)

Совместимые и аналогичные модели

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

1. Прямые аналоги и замены (внутри семейства K22)

Эти модели имеют идентичную или очень похожую распиновку и набор периферии, что позволяет производить замену с минимальными доработками платы.

• MK22FN256VLL12 -> MK22FN256VLL10 (отличается только температурным диапазоном: -40°C до +85°C).
• MK22FN256VLL12 -> MK22FN512VLL12 (полная пиновая и программная совместимость, но в 2 раза больше Flash и RAM).
• MK22FN256VLL12 -> MK22FN128VLL12 (полная пиновая совместимость, но меньше Flash-памяти).

2. Программно-совместимые модели (внутри семейства Kinetis)

Модели из других подсемейств Kinetis (K20, K24, K64, K66), особенно с ядром Cortex-M4, часто имеют схожую периферию и используют те же инструменты разработки (MCUXpresso IDE, SDK). Код легко портируется.

• Kinetis K64 Series (MK64FN1M0VLL12): Имеет больше памяти (1 МБ Flash, 256 КБ RAM), интерфейс Ethernet. Хороший апгрейд для более сложных проектов.
• Kinetis K66 Series (MK66FN2M0VMD18): Еще более высокая производительность (180 МГц), больше памяти, продвинутая периферия. Прямой функциональный наследник.
• Kinetis K20 Series (MK20DX256VLH7): Менее производительное ядро (Cortex-M4 без FPU), но программно и по периферии очень близко. Используется, например, в платах Teensy 3.2.

3. Функциональные аналоги от других производителей

Это микроконтроллеры с аналогичными характеристиками (ядро Cortex-M4, FPU, похожий набор периферии) от других вендоров. Они требуют смены инструментария и переписывания кода, но решают схожие задачи.

• STMicroelectronics STM32F4 Series (например, STM32F407VGT6): Очень популярное семейство, прямая конкуренция Kinetis K.
• Microchip (Atmel) SAM D5x / E5x Series (например, SAME54P20A): Серия на Cortex-M4 с FPU, богатой периферией.
• Texas Instruments TM4C129x Series (например, TM4C129ENCPDT): Cortex-M4F, интегрированный Ethernet, богатый набор периферии.
• Infineon XMC4000 Series (например, XMC4500F100K1024): Нацелены на промышленные и силовые приложения.

Области применения

• Промышленная автоматика (ПЛК, драйверы двигателей)
• Медицинское оборудование
• Потребительская электроника (сложные устройства с USB)
• Устройства сбора данных и системы управления
• Аудио-приложения (благодаря I²S и FPU)