Freescale MK22FN256VLH12

Отличный выбор микроконтроллера! MK22FN256VLH12 — это представитель высокопроизводительного семейства Kinetis K2x от Freescale (ныне NXP). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MK22FN256VLH12 — это 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M4F (с блоком вычислений с плавающей запятой, FPU). Он ориентирован на применение в требовательных к вычислительной мощности и энергоэффективности устройствах: промышленная автоматика, медицинские приборы, потребительская электроника, умные сенсоры, автомобильные системы (не критичные к безопасности).

Его ключевые особенности — высокая производительность (до 120 МГц), богатая периферия, включая USB, криптоускоритель и аналоговые модули, а также флеш-память 256 КБ.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4F с FPU (сопроцессор VFPv4-SP) | | Тактовая частота | До 120 МГц | | Производительность | ~1.25 DMIPS/МГц (до 150 DMIPS) | | Flash-память | 256 КБ | | SRAM | 64 КБ (с возможностью удержания данных в режиме низкого энергопотребления) | | Периферия (ключевые модули) | • USB 2.0 Full-Speed OTG (с контроллером заряда)
• Аналоговые модули: 16-битный АЦП (до 2x ADC), 12-битный ЦАП, компараторы, ОУ
• Таймеры: PIT, FTM (FlexTimer, для ШИМ, захвата/сравнения), PDB, RTC, LPTMR
• Коммуникационные интерфейсы: UART (до 5), SPI (до 2), I²C (до 2), I²S
• Криптоускоритель (AES, DES, 3DES, SHA, MD5) и генератор случайных чисел (RNG)
• Контроллер сегментного LCD-дисплея (до 8x40 или 4x44 сегментов) | | Рабочее напряжение | 1.71 В — 3.6 В | | Потребление | Эффективные режимы низкого энергопотребления (VLPS, LLS, VLLS3/2/1) | | Температурный диапазон | От -40°C до +105°C (расширенный промышленный) | | Корпус | LQFP-64 (LQFP64, 10x10 мм) | | Кол-во линий ввода-вывода (GPIO) | 54 (с поддержкой 5В толерантности на большинстве портов) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот МК является частью большого семейства. Вариации в номенклатуре указывают на разные объемы памяти, корпуса и температурные диапазоны.

1. Прямые аналоги в том же семействе (K22, 120 МГц, LQFP-64):

• MK22FN128VLH12 — 128 КБ Flash, 32 КБ SRAM. Прямой аналог с меньшей памятью.
• MK22FN256VLH10 — 256 КБ Flash, частота до 100 МГц. Более дешевая версия.
• MK22FN512VLH12 — 512 КБ Flash, 128 КБ SRAM. Версия с увеличенной памятью.
• MK22FN256VLK12 — То же, но в корпусе LQFP-80 (больше линий I/O).
• MK22FN256VLL12 — То же, но в корпусе LQFP-100.
• MK22FN256VMP12 — В корпусе MAPBGA-121 (для более компактных и сложных плат).

2. Совместимые модели из других подсемейств Kinetis (пин-в-пин и программная совместимость):

• Серия K20: Более ранние версии, часто без FPU или с меньшей частотой. Например, MK20FN256VLH12. Важно: Часто являются прямыми аналогами по выводам и периферии, но перед заменой необходимо сверяться с даташитом, особенно по отличиям в аналоговых модулях и работе USB.
• Серия K24: Имеют встроенный контроллер Ethernet (MAC). Например, MK24FN256VLH12 — практически полный аналог с добавленным Ethernet.
• Серия K26: Имеют контроллер Ethernet и криптографическое ускорение (без AES). Например, MK26FN256VLH12.

Ключевое правило совместимости: NXP предоставляет инструмент Kinetis Configurator и таблицы Pin-to-Pin Compatibility. Модели с одинаковым суффиксом корпуса (например, ...VLH12) чаще всего совместимы по выводам, но обязательна проверка:

1. Распиновка (Pinout).
2. Напряжение и тактирование.
3. Наличие конкретных модулей периферии (например, ЦАП или крипто-блок).

3. Современные замены и миграционные пути (от NXP):

• Серия LPC5500 (на Cortex-M33): Более современная, с улучшенной безопасностью и энергоэффективностью. Не является прямой заменой по выводам, но предлагается для новых разработок.
• Серия i.MX RT (кроссоверы): Для задач, требующих намного большей производительности (сотни МГц). Не является прямой заменой.
• Серия K32 (K32 L2B): Прямые наследники K2x с улучшенной защитой от взлома и ультра-низким потреблением. Например, K32L2B41VLH1A может рассматриваться как миграционный вариант для новых проектов.

Резюме

MK22FN256VLH12 — это сбалансированный и мощный МК, который долгое время был "рабочей лошадкой" во многих промышленных проектах. Его сильные стороны — наличие FPU, USB, крипто-ускорителя и аналоговых модулей в одном чипе. При поиске замены или аналога в первую очередь стоит смотреть на другие модели из семейства K22 с нужным объемом памяти и корпусом, а также на совместимые модели из серий K20 и K24. Для новых разработок рекомендуется также оценивать более современные семейства от NXP.