Freescale MKL33Z128VLH4

Отличный выбор! Freescale MKL33Z128VLH4 — это энергоэффективный микроконтроллер из семейства Kinetis L, основанный на ядре ARM Cortex-M0+. Он разработан специально для приложений с батарейным питанием, где критически важны низкое энергопотребление и безопасность.

Описание и основные особенности

Это 32-битный микроконтроллер, сочетающий в себе высокую производительность ядра ARM с уникальными аппаратными функциями для защиты от несанкционированного доступа и экономии энергии.

Ключевые особенности:

1. Ядро: ARM Cortex-M0+ (тактовая частота до 48 МГц).
2. Флеш-память: 128 КБ.
3. ОЗУ (SRAM): 16 КБ.
4. Низкое энергопотребление: Архитектура Kinetis L оптимизирована для работы от батареи с множеством режимов пониженного энергопотребления (LLS, VLLS).
5. Встроенная аппаратная защита (Crypto):
   • AES-128 — аппаратный ускоритель шифрования/дешифрования.
   • Генератор случайных чисел (TRNG).
   • Контроль целостности памяти (CRC).
   • Уникальный идентификационный номер (UUID) чипа.
6. Аналоговые интерфейсы:
   • 16-битный АЦП (ADC).
   • 6-битный ЦАП (DAC).
   • Компараторы (CMP).
   • Операционный усилитель (OPAMP) с программируемым усилением (PGA).
7. Таймеры и интерфейсы связи:
   • Таймеры: PIT, TPM (PWM), RTC, LPTMR.
   • Интерфейсы: UART, SPI, I²C (до 2 модулей каждого типа).
   • USB 2.0 Full-Speed (Device) Controller.
8. Рабочее напряжение: 1.71 В — 3.6 В.
9. Диапазон температур: -40°C до +105°C.
10. Корпус: LQFP-64 (исполнение VLH4).

Основные сферы применения:

• Устройства Интернета вещей (IoT) с батарейным питанием.
• Медицинские портативные приборы (глюкометры, пульсоксиметры).
• Беспроводные сенсорные сети и датчики.
• Промышленные системы мониторинга.
• Периферийные устройства с требованиями безопасности (ключи, брелоки).
• Пользовательские интерфейсы (благодаря таймерам PWM и емкостному сенсорному вводу — TSI).

Полное обозначение (Part Number) и совместимые модели

Номенклатура Freescale/NXP очень информативна. Разберем MKL33Z128VLH4:

• M = Соответствие рынку (M = Общего назначения)
• K = Семейство Kinetis
• L = Серия "L" (Low power, Cortex-M0+)
• 33 = Подсемейство (здесь — с аппаратным шифрованием AES)
• Z = Версия ядра (оптимизация)
• 128 = Объем флеш-памяти в КБ (128 КБ)
• V = Температурный диапазон и скорость АЦП (V = -40°C to 105°C, 16-bit ADC)
• L = Корпус (L = LQFP)
• H = Количество выводов (H = 64 pins)
• 4 = Вариант (частота, особенности)

Парт-номера и совместимые модели в семействе

Семейство Kinetis KL3x построено по модульному принципу. Вы можете выбрать модель с нужным объемом памяти, набором периферии и в подходящем корпусе.

1. Прямые аналоги по характеристикам (ядро, память, AES, USB):

• MKL33Z256VLH4 — 256 КБ флеш-памяти, 32 КБ ОЗУ, корпус LQFP-64.
• MKL33Z64VLH4 — 64 КБ флеш-памяти, 8 КБ ОЗУ, корпус LQFP-64.
• MKL33Z128VFM4 — 128 КБ флеш-памяти, 16 КБ ОЗУ, корпус QFN-48 (меньше выводов).
• MKL33Z256VFM4 — 256 КБ флеш-памяти, 32 КБ ОЗУ, корпус QFN-48.

2. Модели без аппаратного ускорителя AES (семейство KL1x): Если безопасность не критична, можно сэкономить.

• MKL13Z128VLH4 — Аналогичные характеристики (128 КБ флеш, 16 КБ ОЗУ, USB, 48 МГц), но без AES и TRNG. Прямая совместимость по выводам и периферии.

3. Модели без USB, но с AES (семейство KL3x):

• MKL33Z32VFM4 — 32 КБ флеш, 4 КБ ОЗУ, AES, корпус QFN-48.
• MKL33Z64VFM4 — 64 КБ флеш, 8 КБ ОЗУ, AES, корпус QFN-48. (Обратите внимание: у этих моделей может отсутствовать модуль USB).

4. Модели с увеличенной памятью и функционалом (семейство KL4x): На ядре Cortex-M0+, с AES, USB, а также с сегментным ЖК-дисплеем (LCD).

• MKL43Z128VLH4 — 128 КБ флеш, 16 КБ ОЗУ, USB, AES, ЖК-контроллер (4x40), корпус LQFP-64.
• MKL43Z256VLH4 — 256 КБ флеш, 32 КБ ОЗУ.

Важно по совместимости:

• Периферия и выводы: В пределах одной серии (например, KL33) и одного корпуса (например, LQFP-64) микроконтроллеры часто являются пин-в-пин и периферийно совместимыми. Это означает, что вы можете заменить MKL33Z128VLH4 на MKL33Z256VLH4 на той же печатной плате, получив больше памяти.
• Программная совместимость: Все микроконтроллеры семейства Kinetis L поддерживаются единым SDK (Software Development Kit) от NXP и средой MCUXpresso IDE. Код, написанный для MKL33, с минимальными правками (в основном, в файлах конфигурации) может быть перенесен на KL13, KL43 и другие модели серии L.

Краткая сводная таблица аналогов для MKL33Z128VLH4

| Парт-номер | Флеш | ОЗУ | AES | USB | Корпус | Ключевое отличие | | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :--- | :--- | | MKL33Z128VLH4 | 128 КБ | 16 КБ | Да | Да | LQFP-64 | Базовая модель | | MKL33Z256VLH4 | 256 КБ | 32 КБ | Да | Да | LQFP-64 | Больше памяти | | MKL33Z64VLH4 | 64 КБ | 8 КБ | Да | Да | LQFP-64 | Меньше памяти | | MKL33Z128VFM4 | 128 КБ | 16 КБ | Да | Да | QFN-48 | Меньший корпус | | MKL13Z128VLH4 | 128 КБ | 16 КБ | Нет | Да | LQFP-64 | Без аппаратного шифрования | | MKL43Z128VLH4 | 128 КБ | 16 КБ | Да | Да | LQFP-64 | С ЖК-контроллером |

Где искать актуальную информацию:

1. Официальная страница продукта на сайте NXP: Поиск по "MKL33Z128VLH4".
2. Datasheet — Детальные электрические характеристики, распиновка, предельные параметры.
3. Reference Manual — Исчерпывающее описание всех модулей микроконтроллера, регистров.
4. Среда разработки: MCUXpresso IDE и Config Tools от NXP.
5. Оценочные платы: FRDM-KL33Z — отличный стартовый комплект для освоения данного МК.