Freescale MKL16Z64VLH4

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MKL16Z64VLH4.

Описание

MKL16Z64VLH4 — это 32-битный микроконтроллер начального уровня из семейства Kinetis L0, построенный на ядре ARM Cortex-M0+. Это одно из самых энергоэффективных ядер в индустрии, что делает данный МК идеальным для приложений с питанием от батареи.

Ключевой особенностью семейства Kinetis L0 является технология модулей периферии с пересекающимися связями (Peripheral Crossbar), которая позволяет гибко маршрутизировать сигналы между периферийными модулями и выводами, упрощая разработку и уменьшая конфликты.

Микроконтроллер сочетает в себе низкое энергопотребление, достаточную для широкого круга задач производительность и богатый набор периферии, упакованный в компактный корпус.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale / NXP | | Семейство | Kinetis L Series (KL1x sub-family) | | Ядро | ARM Cortex-M0+ | | Тактовая частота | До 48 МГц | | Объем Flash-памяти | 64 КБ | | Объем ОЗУ (SRAM) | 8 КБ | | Интерфейс отладки | SWD (Serial Wire Debug) и JTAG | | Тип корпуса | LQFP-64 | | Количество выводов | 64 |

Периферия:

• Аналоговые модули:
  • 16-битный АЦП (ADC) - до 16 каналов
  • 6-битный ЦАП (DAC) - с буфером
  • Аналоговый компаратор (CMP) - с выбором опорного напряжения 6-битного ЦАП
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM Module) - 2 модуля (2x TPM). Каждый может работать как два 16-битных или один 32-битный таймер. Поддержка ШИМ, захвата/сравнения.
  • PIT (Periodic Interrupt Timer) - 2 таймера для генерации периодических прерываний.
  • LPTMR (Low-Power Timer) - 1 таймер, работающий в режимах пониженного энергопотребления.
  • RTC (Real-Time Clock) - с календарной функцией и будильником.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART (LPUART) - 2 модуля (поддержка низкоскоростного режима до 32 бауд).
  • SPI - 2 модуля.
  • I²C - 1 модуль.
• Системные модули:
  • COP (Watchdog) - сторожевой таймер.
  • Цифровой интерфейс отладки (SWD/JTAG).
  • MMCAU (Memory Mapped Crypto Acceleration Unit) - аппаратное ускорение для криптографических алгоритмов (AES, DES, SHA, MD5).
• Питание и управление энергией:
  • Напряжение питания: 1.71 В - 3.6 В
  • Множество режимов пониженного энергопотребления: Wait, Stop, VLPS, LLS, VLLSx.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MKL16Z64VLH4 является частью большого семейства, построенного на принципе программной и аппаратной совместимости (pin-to-pin и software compatible). Это позволяет легко масштабировать проект вверх или вниз по характеристикам, не меняя печатную плату.

Совместимые модели в том же семействе (Kinetis KL1x)

Модели в одной линейке (KL1x) имеют одинаковый корпус (LQFP-64) и расположение выводов. Отличаются в основном объемом памяти.

• MKL16Z128VLH4 — Аппаратно совместим, 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.
• MKL16Z32VLH4 — Аппаратно совместим, 32 КБ Flash, 8 КБ RAM.
• MKL15Z64VLH4 — Аппаратно совместим, 64 КБ Flash, 8 КБ RAM (урезанная версия, например, без ЦАП).
• MKL14Z64VLH4 — Аппаратно совместим, 64 КБ Flash, 8 КБ RAM (еще более урезанная периферия).

Важно: При переходе на другую модель внутри семейства всегда необходимо проверять Datasheet и Reference Manual на предмет возможных отличий в периферии (например, у KL15 и KL14 может отсутствовать ЦАП или быть меньше каналов АЦП).

Более широкое семейство Kinetis L0

Микроконтроллеры из других подсемейств KL0x (например, KL02, KL03, KL05) имеют то же ядро и часто схожую периферию, но не являются аппаратно-совместимыми по выводам из-за разных корпусов и меньшего количества пинов. Однако они сохраняют программную совместимость на уровне регистров периферии, что упрощает перенос кода.

Прямые аналоги и замены от других производителей

Прямых аналогов с полной заменой "один-в-один" не существует, но по архитектуре и рыночному позиционированию к ним можно отнести:

• STM32L0 от STMicroelectronics (например, STM32L073xx)
• EFM32 Zero Gecko от Silicon Labs (например, EFM32ZG110F32)
• ATSAML21 от Microchip (на ядре Cortex-M0+)

Эти микроконтроллеры также ориентированы на низкое энергопотребление и имеют сопоставимую производительность, но для перехода с MKL16Z64VLH4 на любой из них потребуется серьезная переработка и схемотехники, и программного кода.

Области применения

Благодаря низкому энергопотреблению и богатой периферии, MKL16Z64VLH4 часто используется в:

• Портативных медицинских устройствах (глюкометры, пульсоксиметры).
• Носимой электронике (фитнес-трекеры, умные часы).
• Системах сбора данных с датчиков.
• Пультах ДУ.
• Различных устройствах Интернета Вещей (IoT) с батарейным питанием.