Freescale TWR-K60N512

Отличный выбор! TWR-K60N512 — это популярная отладочная плата (Tower System) от Freescale (ныне NXP) для 32-битных микроконтроллеров серии Kinetis K60 на ядре ARM Cortex-M4.

Описание

TWR-K60N512 — это модуль (Tower Module) в рамках модульной системы разработки Freescale Tower System. Её ключевая особенность — возможность механического и электрического соединения с другими модулями (TWR-PROTO, TWR-LCD, TWR-SER, TWR-ELEV и т.д.) через вертикальные разъёмы, создавая "башню" (tower) из необходимых для проекта функций.

Плата предназначена для оценки, прототипирования и разработки приложений на базе высокопроизводительного микроконтроллера MK60DN512ZVLQ10. Основные целевые области: промышленная автоматизация, медицинские приборы, сложные системы управления, устройства с графическими интерфейсами и цифровой обработкой сигналов (благодаря наличию FPU и DSP-инструкций у Cortex-M4).

Ключевые технические характеристики

1. Микроконтроллер (МК):

• Модель: MK60DN512ZVLQ10
• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU (сопроцессор чисел с плавающей запятой) и поддержкой DSP-инструкций.
• Тактовая частота: до 100 МГц.
• Флэш-память: 512 КБ.
• ОЗУ (SRAM): 128 КБ.
• Периферия на борту МК (доступная на разъёмах платы):
  • Коммуникация: До 3x UART, 3x SPI, 3x I²C, 2x I²S, USB 2.0 Full-Speed OTG (с контроллером PHY), CAN 2.0 A/B (2 модуля).
  • Аналоговые интерфейсы: 16-битный АЦП (до 2x, 800 ksps), 12-битный ЦАП (2 канала), компараторы, операционные усилители.
  • Таймеры: ПВМ (PWM) с расширенными функциями (FTM, 8 каналов), периодический прерывающий таймер (PIT), RTC.
  • Безопасность: Аппаратный модуль шифрования (AES), генератор случайных чисел (RNG), датчик случайных чисел.

2. Особенности отладочной платы:

• Отладчик: На плате установлен полнофункциональный отладчик OSJTAG (Open Source JTAG) с интерфейсом USB, который также может программировать внутреннюю флэш-память МК. Поддерживает протоколы cJTAG и SWD.
• Питание: От USB-порта отладчика или от внешнего источника через специальный разъём.
• Интерфейсы на плате:
  • Mini-USB разъём для отладки и питания.
  • Micro-USB разъём для работы с USB-портом МК (режим OTG/Host/Device).
  • Разъёмы для подключения Tower-модулей (два 80-пиновых вертикальных разъёма).
  • Перемычки (джамперы) для конфигурации питания, сброса, выбора загрузчика.
  • Кнопки: Сброс (Reset), немаскируемое прерывание (NMI), 4 пользовательские тактовые кнопки.
  • Светодиоды: 3 пользовательских RGB-светодиода, 1 светодиод питания.
  • Слот для карт microSD (подключён через SPI).
  • Аналоговый потенциометр.
• Совместимость: Полностью совместима с экосистемой Tower System. Может быть центральным процессорным модулем в "башне".

Парт-номера (Part Numbers)

Основные парт-номера, связанные с этим комплектом:

• TWR-K60N512: Основной парт-номер самого модуля с микроконтроллером K60.
• TWR-K60N512-KIT: Комплект, который часто включал в себя не только модуль TWR-K60N512, но и системный модуль TWR-ELEV (Tower Elevator), необходимый для подключения к ПК и сборки башни с другими модулями, а также кабели и документацию.
• МК на плате: MK60DN512ZVLQ10 (основной вариант, 100 МГц, 512 КБ флэш, 128 КБ ОЗУ, LQFP144).

Совместимые модели (Аналоги и варианты)

Плата является частью большого семейства. Совместимость можно рассматривать в нескольких аспектах:

1. Совместимые микроконтроллеры (в рамках серии K60): Плата рассчитана на конкретный корпус (LQFP144). Однако семейство K60 предлагает множество вариантов с разным объёмом памяти и набором периферии. Функционально аналогичными (пин-в-пин и программно) для разработки могут считаться:

• MK60DX256ZVLQ10 (256 КБ флэш, 256 КБ ОЗУ, 100 МГц) — больше ОЗУ.
• MK60FN1M0VLQ12 (1 МБ флэш, 128 КБ ОЗУ, 120 МГц) — больше флэш и частота.
• Модели с суффиксом "FN" (например, MK60FN1M0) имеют встроенный модуль Ethernet (MAC), что делает плату TWR-K60N512 частично совместимой с ними (Ethernet-физику придётся добавлять отдельно, если нужно).

2. Совместимые отладочные платы (по архитектуре и целям):

• TWR-K60F120M: Более поздняя и продвинутая версия для МК серии K60 с 120 МГц и 1 МБ флэш (MK60FN1M0). Часто считается логическим развитием.
• FRDM-K64F (Freedom board): Бюджетная платформа от NXP на базе MK64FN1M0 (120 МГц, Cortex-M4, 1 МБ флэш, Ethernet, USB, microSD). Несовместима механически с Tower System, но идеальна для начала работы с Kinetis K6x.
• TWR-K70F120M: Плата для более мощных МК серии Kinetis K70 на Cortex-M4 с интерфейсом SDRAM и графическим ускорителем.

3. Совместимые модули Tower System (для расширения): Плата может работать с десятками других модулей, например:

• TWR-ELEV: Базовый подъемный модуль (элеватор), обязателен для подключения к ПК и построения башни.
• TWR-LCD: Модуль с графическим ЖК-дисплеем.
• TWR-PROTO: Модуль для прототипирования и монтажа своей схемы.
• TWR-SER (RS-232, RS-485, CAN): Модули с промышленными интерфейсами.
• TWR-MC-PM, TWR-BLDCM: Модули для управления двигателями.

Важное примечание

Линейка Tower System официально снята с производства (EOL) компанией NXP в пользу более современных и компактных платформ, таких как FRDM (Freedom) и EVB (Evaluation Boards). Однако платы TWR, включая TWR-K60N512, всё ещё широко используются разработчиками, их можно найти на вторичном рынке, а поддержка в средах разработки (MCUXpresso, Keil, IAR) сохраняется. Это мощный инструмент для изучения архитектуры Kinetis и создания сложных прототипов.