Freescale MC1322X

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC1322x, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание семейства MC1322x

Freescale MC1322x — это семейство высокоинтегрированных систем-на-кристалле (SoC), разработанных для приложений с низким энергопотреблением и беспроводной связью. Их ключевая особенность — объединение на одном кристалле:

1. Микроконтроллера (MCU) на ядре ARM7TDMI-S.
2. Радиотрансивера, совместимого со стандартом IEEE 802.15.4 (лежит в основе протоколов ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART и других).

Это решение "всё в одном" (True Single-Chip) позволяет создавать компактные, энергоэффективные и недорогие беспроводные устройства для сетей с топологией "звезда" или "ячеистая сеть".

Основное назначение: Датчики и исполнительные устройства для Интернета Вещей (IoT), системы домашней и промышленной автоматизации (умный дом, освещение, HVAC), беспроводные сенсорные сети (WSN), телеметрия, пульты ДУ.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и память:

• Процессорное ядро: 32-битное ядро ARM7TDMI-S.
• Тактовая частота: До 26 МГц (настраиваемая для оптимизации потребления).
• Память:
  • Флэш-память (Flash): От 64 КБ до 128 КБ (в зависимости от модели).
  • ОЗУ (SRAM): От 4 КБ до 8 КБ (в зависимости от модели).
  • EEPROM: 1 КБ (в некоторых версиях).

2. Беспроводной трансивер:

• Стандарт: IEEE 802.15.4 на частоте 2.4 ГГц.
• Скорость передачи данных: 250 кбит/с.
• Чувствительность приемника: Высокая (порядка -100 дБм).
• Мощность передатчика: Программируемая, до +4.5 дБм.
• Безопасность: Аппаратный ускоритель шифрования (AES-128).
• Антенный интерфейс: Дифференциальный выход, подключается непосредственно к балансному фильтру и антенне.

3. Периферия и интерфейсы:

• Таймеры: 4-канальный 16-битный таймер (PWM), часы реального времени (RTC), таймер низкого энергопотребления (LPT).
• Аналоговые интерфейсы: 2 x 10-битных АЦП.
• Цифровые интерфейсы:
  • UART (последовательный порт).
  • SPI (до 2 шт.).
  • I²C.
• GPIO: До 31 программируемого ввода/вывода общего назначения.
• Детектор напряжения (Brown-Out Detector).
• Сторожевой таймер (Watchdog Timer).

4. Энергопотребление:

• Семейство оптимизировано для работы от батарей.
• Несколько режимов пониженного энергопотребления (Idle, Doze, Stop, Hibernate) с быстрым пробуждением.
• Ток в режиме глубокого сна (Hibernate) — порядка микроампер.

5. Корпус:

• QFN-48 (7x7 мм) — компактный корпус для портативных устройств.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Семейство MC1322x имеет несколько модификаций, отличающихся объемом памяти и наличием EEPROM.

| Парт-номер | Флэш-память | ОЗУ (SRAM) | EEPROM | Ключевое отличие | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | MC13221 | 64 КБ | 4 КБ | - | Базовая модель | | MC13222 | 64 КБ | 4 КБ | 1 КБ | + EEPROM | | MC13223 | 128 КБ | 8 КБ | - | Удвоенная память | | MC13224 | 128 КБ | 8 КБ | 1 КБ | Флагман: макс. память + EEPROM |

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и наследники от NXP:

• JN5148/JN516x (от NXP/Jennic): Более новая и мощная линейка от NXP (после покупки Jennic). Использует ядро RISC, имеет больше памяти, периферии и более низкое энергопотребление. Является логическим развитием идей MC1322x. Часто рекомендуется для новых разработок.
• KW2x (MKW2x) от NXP: Семейство на ядрах ARM Cortex-M4 + радио IEEE 802.15.4. Значительно более высокая производительность, больше периферии (USB, CAN), подходит для сложных приложений.

2. Совместимые по радиочасти (IEEE 802.15.4 / ZigBee):

• Texas Instruments CC253x: Очень популярное семейство SoC на ядре 8051. Аналог по рынку и применению. Имеет обширную поддержку и стек Z-Stack.
• Atmel (Microchip) ATmega128RFA1: SoC на базе AVR + трансивер 802.15.4.
• Ember (Silicon Labs) EM35x: Профессиональные решения для ZigBee, сейчас под брендом Silicon Labs.

3. Совместимые по архитектуре (ARM7 + радио):

• NXP LPC122x + внешний радио-модуль: Решение на основе отдельного MCU и отдельного трансивера (например, NXP JN5148 как модуль или TI CC2520). Дает больше гибкости, но менее интегрировано.

Важное примечание:

Семейство MC1322x считается устаревшим (Legacy). Компания NXP рекомендует для новых проектов использовать более современные и энергоэффективные платформы, такие как:

• JN516x/7x (для ZigBee 3.0, Thread, proprietary).
• Kinetis KW2x / KW3x (для приложений, требующих высокой вычислительной мощности).
• RW610 (новейшее решение NXP с поддержкой Wi-Fi 6, Bluetooth 5.3, 802.15.4 и Thread).

Вывод: MC1322x сыграло важную роль в развитии беспроводных сенсорных сетей. На текущий момент оно представляет интерес в основном для поддержки уже существующих продуктов, в то время как для новых разработок следует выбирать более современные аналоги.