Freescale MKL34Z64VLL4

Отличный выбор! Freescale MKL34Z64VLL4 — это энергоэффективный микроконтроллер для встраиваемых приложений с ультранизким энергопотреблением, особенно для портативных и беспроводных устройств. Вот подробное описание.

Общее описание

Микроконтроллер MKL34Z64VLL4 принадлежит семейству Kinetis L0 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Это 32-битное ARM Cortex-M0+ ядро, оптимизированное для минимального энергопотребления и стоимости. Он идеально подходит для приложений, где критичны время работы от батареи, размер и цена: носимые устройства, медицинские датчики, IoT-сенсоры, пульты ДУ, портативные инструменты и простые системы управления.

Ключевая философия семейства: Высокая энергоэффективность (достигается за счёт множества режимов пониженного потребления и быстрого выхода из них), простота в использовании и доступная цена.

Технические характеристики (основные)

• Производитель: Freescale / NXP Semiconductors
• Серия: Kinetis L0
• Ядро: ARM Cortex-M0+
• Тактовая частота: до 48 МГц
• Флэш-память: 64 КБ
• ОЗУ (SRAM): 8 КБ
• Напряжение питания: от 1,71 В до 3,6 В (позволяет работать от двух пальчиковых батарей или литиевой батарейки типа "таблетка")
• Периферия:
  • АЦП: 16-битный SAR ADC с высокой точностью (до 16 каналов).
  • Сравнивающие усилители (CMP): 1 шт. со встроенным 6-битным ЦАП.
  • Таймеры: TPM (Timer/PWM Module) для ШИМ, захвата/сравнения; PIT, SysTick, RTC с поддержкой работы в режиме пониженного энергопотребления (LLWU).
  • Интерфейсы связи: UART (LPUART с работой на низких скоростях и низком потреблении), SPI, I2C (до 2 шт. каждого типа).
  • Тактирование: Внутренние генераторы с пониженным потреблением, возможность работы от внешнего кварца.
• Особенности энергосбережения:
  • Множество режимов: RUN, WAIT, STOP, VLPR (Very Low Power Run), VLPW, VLPS, LLS (Low Leakage Stop), VLLS (Very Low Leakage Stop).
  • В режиме VLLS3 потребление может составлять менее 1 мкА при сохранении содержимого ОЗУ.
  • Модуль быстрого пробуждения (LLWU) от различных источников (таймер, компаратор, выводы GPIO).
• Корпус: LQFP-48 (7x7 мм). Буквы LL в номенклатуре часто указывают на этот корпус.
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C или до +105°C, в зависимости от специфического суффикса).

Парт-номера и варианты в семействе

Номенклатура Freescale/NXP содержит информацию о характеристиках. Разберём MKL34Z64VLL4:

• M = Соответствует продукту Kinetis (первоначально "K").
• KL = Семейство Kinetis L (Ultra Low Power).
• 34 = Подсемейство (определяет набор периферии и её конфигурацию).
• Z = Вариант (обычно указывает на версию ядра или особенности).
• 64 = Объём флэш-памяти в КБ (64 КБ).
• V = Объём ОЗУ в КБ (4, 8, 16 и т.д. Здесь "V" часто кодирует 8 КБ для этого подсемейства).
• LL = Тип корпуса (LQFP-48).
• 4 = Температурный диапазон и скорость АЦП (чаще всего "4" — промышленный диапазон, 16-битный АЦП).

Совместимые и альтернативные модели в том же семействе (для замены или выбора):

1. По корпусу и выводам (LQFP-48):

   • MKL34Z128VLL4 — 128 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ.
   • MKL34Z256VLL4 — 256 КБ флэш, 32 КБ ОЗУ (максимальный для подсемейства 34).
   • MKL33Z256VLL4 — Аналогичен, но с другим набором периферии (например, USB Full-Speed).
   • MKL36Z256VLL4 — Ещё больше периферии (дополнительный USB, крипто-ускоритель).

2. С меньшим объёмом памяти (для удешевления):

   • MKL34Z32VLL4 — 32 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ.
   • MKL34Z16VLL4 — 16 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ (в корпусе QFN-32, не LQFP-48).

3. В других корпусах (той же линейки):

   • MKL34Z64VLH4 — Корпус LQFP-64 (больше выводов, больше периферийных функций).
   • MKL34Z64VFM4 — Корпус QFN-32 (5x5 мм, компактный).
   • MKL34Z64VFT4 — Корпус QFN-48 (7x7 мм, но с тепловым контактом снизу).

4. Прямые аналоги от других производителей (на ядре Cortex-M0+ с низким потреблением):

   • STMicroelectronics: Серия STM32L0 (например, STM32L073). Конкурентное семейство с аналогичными характеристиками.
   • Microchip (Atmel): Серия SAML21 (на Cortex-M0+). Более современное, с ещё более низким потреблением.
   • Silicon Labs: Серия EFM32 Zero (Gecko). Знамениты рекордно низким энергопотреблением.
   • Texas Instruments: Микроконтроллеры серии MSP430 (16-битные) и MSP432 (32-битные Cortex-M4F) также ориентированы на низкое потребление.

Важно: При замене необходимо проверять:

• Полное совпадение парт-номера для прямой замены.
• Даншаты (Data Sheet) и списки выводов (Pinout) для моделей с одинаковым корпусом, но разным объёмом памяти — они часто полностью совместимы по выводам.
• Ревизию кристалла (Mask Set) — для критичных приложений, так как могут быть исправления errata.

Области применения

• Медицинские устройства: Глюкометры, пульсоксиметры, портативные мониторы.
• Промышленные датчики: Беспроводные сенсорные узлы (температура, давление, влажность).
• Потребительская электроника: Фитнес-трекеры, умные часы (простые), компьютерные мыши, клавиатуры.
• Коммунальные услуги: Счётчики воды/газа с беспроводным интерфейсом.
• Аксессуары для смартфонов: Умные брелоки, устройства для локации.

Микроконтроллер MKL34Z64VLL4 является сбалансированным решением, где сочетаются достаточная производительность, богатая периферия для измерений и феноменальная энергоэффективность.