Freescale MKL36Z256VLH4

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем с низким энергопотреблением. Вот подробное описание Freescale (NXP) MKL36Z256VLH4.

Описание и назначение

MKL36Z256VLH4 — это 32-битный микроконтроллер семейства ARM Cortex-M0+ от NXP (ранее Freescale), входящий в линейку Kinetis KL3x. Он создан для приложений, критичных к сверхнизкому энергопотреблению (Ultra-Low Power), и идеально подходит для:

• Портативных и носимых устройств (гаджеты, фитнес-трекеры, медицинские датчики).
• Устройств с батарейным питанием и длительным сроком работы.
• Систем удаленного сбора данных и беспроводных датчиков (в паре с радиомодулем).
• Промышленных контроллеров с требованиями к низкому энергопотреблению.
• Пользовательских интерфейсов (благодаря встроенному сегментному LCD-драйверу).

Ключевая особенность: Один из самых энергоэффективных МК в своем классе с уникальными режимами сверхнизкого энергопотребления.

Технические характеристики

| Категория | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+ (32-бит), тактовая частота до 48 МГц. | | Память | 256 КБ Flash, 32 КБ SRAM. | | Энергопотребление | • Очень низкое:
- Ток в режиме Run: ~100 мкА/МГц
- Ток в режиме Sleep (VLLS0): ~50 нА (с сохранением 512 байт RAM).
• Гибридный регулятор напряжения (от 1.71В до 3.6В). | | Периферия | • Сегментный LCD-контроллер: До 4x40 или 8x38 сегментов.
• Аналоговые модули: 16-бит АЦП (ADC), 12-бит ЦАП (DAC), компараторы (CMP), операционный усилитель (OPAMP).
• Таймеры: TPM (PWM, захват/сравнение), PIT, RTC, LPTMR.
• Интерфейсы связи: UART (LPUART с работой на низких частотах), SPI, I2C (до 2 шт.).
• Криптография: Аппаратный модуль AES-128. | | Ввод/Вывод | До 100 выводов (в корпусе LQFP100), из них до 83 GPIO. | | Корпус | LQFP-100 (14x14 мм). | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В. | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (расширенный промышленный). | | Тактирование | Внутренние генераторы (IRC), поддержка внешних кварцевых резонаторов (32.768 кГц и до 32 МГц). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе

Это часть гибкого семейства с разным объемом памяти и набором периферии. Основные отличия в названии: KL36Z256xxx.

• MKL36Z256VLH4 – Базовая модель с 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, LCD, в корпусе LQFP100.
• MKL36Z256VLL4 – Аналогичная, но в меньшем корпусе LQFP64 (48 GPIO).
• MKL36Z256VFM4 – В корпусе MAPBGA81 (шаг 0.5 мм).
• MKL36Z128VLH4 – Уменьшенный объем Flash (128 КБ), корпус LQFP100.
• MKL36Z256VLH4R – Вариант в ленте (Tape & Reel) для серийного производства.

Обозначение: KL36 – семейство, Z256 – 256 КБ Flash, V – 1.71-3.6В, L – низкое энергопотребление, H/L/F – тип корпуса, 4 – кол-во GPIO/версия.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства NXP Kinetis L (Cortex-M0+)

• Kinetis KL37 – Полный аналог MKL36, но с дополнительным USB 2.0 Full-Speed контроллером. Прямая замена по выводам (pin-to-pin) для моделей с USB.
• Kinetis KL27 (MKL27Z256VLH4) – Более простая версия: нет LCD-контроллера, но есть USB. Хороший вариант, если дисплей не нужен.
• Kinetis KL17 (MKL17Z256VLH4) – Еще более простая версия: нет LCD и USB, но с фокусом на минимальную стоимость.
• Kinetis KL33 (MKL33Z256VLH4) – Имеет LCD и USB, а также улучшенный аналоговый блок (16-бит ADC с низким энергопотреблением).

Важно: Многие модели в пределах одного подсемейства (KL3x) и корпуса являются аппаратно и по выводам совместимыми (pin-compatible). Это позволяет масштабировать проект вверх или вниз по функционалу, не меняя печатную плату.

2. Аналоги от других производителей (по классу и функционалу)

• STMicroelectronics STM32L0xx / STM32L1xx (ARM Cortex-M0+/M3) – Серия с ультра-низким энергопотреблением, некоторые модели имеют LCD-драйвер (напр., STM32L100, STM32L152).
• Texas Instruments MSP430FRxx (FRAM) / MSP432P4xx (Cortex-M4F) – Конкурирующие решения для сверхнизкого энергопотребления.
• Silicon Labs EFM32 Zero/Leopard Gecko (ARM Cortex-M0+) – Прямые конкуренты по энергоэффективности, с аналогичными LCD-возможностями.
• Microchip (Atmel) SAM L10/L11 (ARM Cortex-M23) – Современные МК с акцентом на низкое энергопотребление и безопасность.

3. Совместимые отладочные средства и программное обеспечение

• Платы разработчика: FRDM-KL36Z (Freedom Development Platform), третьи партнерские отладочные комплекты.
• Программное обеспечение: Официальная среда MCUXpresso IDE, поддержка в Keil MDK, IAR Embedded Workbench, ARM mbed.
• Драйверы и SDK: Пакет MCUXpresso SDK (ранее Kinetis SDK) с драйверами, middleware и примерами кода.

Вывод

MKL36Z256VLH4 — это специализированный микроконтроллер, который стоит выбирать, когда ключевыми требованиями являются:

1. Экстремально низкое энергопотребление (особенно в режимах ожидания).
2. Необходимость прямого управления сегментным LCD-дисплеем.
3. Достаточная производительность ядра Cortex-M0+ и богатая аналоговая периферия.

Для проектов, где требуется USB, следует смотреть на KL37, а если LCD не нужен — можно рассмотреть более простые и дешевые KL27 или KL17.