Freescale MK30DN512VLL10

Отличный выбор микроконтроллера! MK30DN512VLL10 — это мощный и популярный представитель семейства Kinetis K30 от Freescale (ныне NXP). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MK30DN512VLL10 — это 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M4 с блоком цифровой обработки сигналов (FPU). Он ориентирован на применение в требовательных к вычислительной мощности и энергоэффективности устройствах: промышленная автоматика, медицинское оборудование, сложные контроллеры, системы сбора данных, аудио-приложения.

Его ключевая особенность — сочетание высокой производительности ядра (до 100 МГц) с богатым набором периферии и низким энергопотреблением.

Технические характеристики

1. Ядро и система:

• Архитектура: 32-битное ядро ARM Cortex-M4
• Тактовая частота: до 100 МГц
• FPU: Присутствует (Floating Point Unit) для ускорения операций с плавающей запятой.
• Память:
  • Flash-память: 512 КБ
  • ОЗУ (SRAM): 64 КБ
  • EEPROM (эмуляция): 4 КБ (реализована во Flash)

2. Периферия и интерфейсы:

• Аналоговые модули:
  • 16-битный АЦП: 2 модуля (ADC0, ADC1), до 24 каналов, скорость до 1.2 Мвыб/с.
  • 12-битный ЦАП: 1 модуль.
  • Компараторы: 3 аналоговых компаратора высокого быстродействия (CMP).
• Таймеры:
  • Программируемые модули таймеров (FTM): 4 модуля (2 x 6-канальных, 2 x 2-канальных) для ШИМ, ввода/захвата.
  • Таймеры реального времени (RTC): С автономным питанием от резервной батареи.
  • PIT (Periodic Interrupt Timer): 4 канала.
  • LPTMR (Low-Power Timer): 1 таймер для работы в режимах пониженного энергопотребления.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART (SCI): До 6 модулей (с поддержкой LIN).
  • SPI: До 3 модулей.
  • I2C: До 3 модулей (с поддержкой SMBus).
  • I2S: 1 модуль для аудио.
  • USB 2.0 Full-Speed (OTG): 1 контроллер с функцией On-The-Go.
  • CAN: 2 модуля (FlexCAN).
• Системные функции:
  • DMA: 16-канальный контроллер прямого доступа к памяти.
  • CRC: Генератор/верификатор контрольной суммы.
  • Генератор случайных чисел (RNG).
  • Контроль напряжения (LVD).

3. Электропитание и корпуса:

• Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей).
• Ток потребления: Очень низкий, с несколькими режимами энергосбережения (Wait, Stop, VLPS, LLSS).
• Корпус: LQFP-100 (обозначение "LL" в парт-номере).
• Рабочая температура: от -40°C до +105°C (промышленный диапазон).

4. Безопасность:

• Защита от считывания прошивки.
• Контроль тактовой частоты и напряжения.

Парт-номер и расшифровка

• Полный парт-номер: MK30DN512VLL10
  • MK: Семейство Kinetis.
  • 30: Серия K30 (основная линейка с USB, АЦП, ЦАП).
  • D: Вариант исполнения (определяет набор периферии).
  • N: Диапазон напряжения (1.71-3.6В).
  • 512: Объем Flash-памяти в КБ (512 КБ).
  • V: Версия ядра/техпроцесс.
  • LL: Тип корпуса (LQFP-100).
  • 10: Температурный диапазон и скорость (-40°C..+105°C, 100 МГц).

Совместимые и аналогичные модели (Cross-Reference)

1. Прямые аналоги и модификации в том же семействе (Kinetis K30):

• MK30DN256VLL10: То же самое, но 256 КБ Flash и 32 КБ ОЗУ.
• MK30DN128VLL10: То же самое, но 128 КБ Flash и 16 КБ ОЗУ.
• MK30DX256VLL10 / MK30DX256VFM10: Модели с ядром Cortex-M4F (с FPU) и 256 КБ Flash. Буква X вместо N может указывать на расширенный температурный диапазон или небольшие отличия в периферии.
• MK30DN512VFM10: Аналог в корпусе MAPBGA-121 (обозначение "FM").

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели в других семействах Kinetis: Одно из ключевых преимуществ Kinetis — совместимость по выводам в рамках одной платформы (с одинаковым корпусом). Это позволяет масштабировать проект.

• Серия K20 (без ЦАП, часто с USB): MK20DN512VLL10
• Серия K22 (более новая, улучшенная энергоэффективность): MK22FN512VLL12 (Cortex-M4, 120 МГц, часто является рекомендуемой заменой/апгрейдом).
• Серия K24 (с модулем шифрования): MK24FN1M0VLL12 (Cortex-M4, 120 МГц, 1 МБ Flash).

3. Совместимые по периферии и ядру (функциональные аналоги) от других производителей:

• STMicroelectronics: STM32F4系列 (например, STM32F405RG - Cortex-M4, 168 МГц, 1 МБ Flash, 192 КБ ОЗУ, корпус LQFP-64/100). Требуется переработка PCB и кода.
• Microchip (Atmel): SAM4S系列 (например, ATSAM4SD32C - Cortex-M4, 120 МГц, 2 МБ Flash, 160 КБ ОЗУ).
• Texas Instruments: TM4C123x / TM4C129x серии (Cortex-M4F, с интегрированной периферией).
• Infineon: XMC4000 серии (Cortex-M4).

Важное примечание:

При выборе замены или аналога всегда сверяйтесь с официальными документами (Data Sheet, Reference Manual) и таблицей совместимости выводов (Pinout) на сайте NXP. Особенно обратите внимание на наличие конкретной периферии (например, ЦАП, USB) и ее назначение на выводах в нужном корпусе. Модели серий K22/K24 часто являются более современной и рекомендуемой альтернативой.