Freescale MK30DX256VLH7

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MK30DX256VLH7 — это мощный и популярный МК семейства Kinetis K30, построенный на ядре ARM Cortex-M4.

Описание и основные особенности

MK30DX256VLH7 — это 32-битный микроконтроллер, ориентированный на применение в требовательных к вычислительной мощности, энергоэффективности и количеству периферии устройствах. Его ключевая особенность — наличие аппаратного модуля ускорения вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает его идеальным для задач цифровой обработки сигналов (ЦОС), управления двигателями, сложных алгоритмов управления.

Ядро и производительность:

• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
• Тактовая частота: до 100 МГц
• Производительность: ~1.25 DMIPS/МГц

Память:

• Флэш-память: 256 КБ
• ОЗУ (SRAM): 64 КБ
• EEPROM (эмулированная): 4 КБ (средствами флэш-памяти)

Ключевая периферия:

1. Аналоговые интерфейсы:
   • 16-битный АЦП (ADC) — до 2 модулей, 24 канала, скорость до 1.2 Мвыб/с.
   • 12-битный ЦАП (DAC) — 1 модуль.
   • Аналоговые компараторы (CMP) — до 3 штук.
2. Таймеры и ШИМ:
   • FlexTimer (FTM) — до 8 каналов с продвинутыми функциями ШИМ, захвата/сравнения.
   • Программируемый модуль задержки (PDB).
   • Модуль управления двигателем (FlexMotor).
   • Модуль реального времени (RTC) с календарём.
3. Коммуникационные интерфейсы:
   • UART (LPUART) — до 6 модулей.
   • SPI — до 3 модулей.
   • I²C — до 3 модулей (совместимы с SMBus).
   • USB 2.0 Full-Speed (Device/Host/OTG) со встроенным PHY.
   • CAN — до 2 модулей (протокол 2.0 A/B).
4. Системные функции:
   • Криптографический аппаратный ускоритель (AES, DES, SHA, RNG).
   • Контроллер DMA для разгрузки ядра.
   • Детектор пониженного питания (LLWU).
   • Внутренние тактовые генераторы с высокой точностью.

Напряжение питания: 1.71В — 3.6В (широкий диапазон позволяет работать от батарей и низковольтных источников).

Корпус: LQFP-64 (размер 10x10 мм).

Типовые области применения:

• Промышленные системы управления (ПЛК, датчики).
• Медицинские портативные устройства.
• Устройства для Интернета Вещей (IoT) с требованием к безопасности.
• Бытовая и потребительская электроника с графическими дисплеями.
• Системы сбора данных и управления двигателями.

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Производитель / Серия | NXP (Freescale) / Kinetis K30 | | Архитектура | 32-битная ARM Cortex-M4F | | Макс. частота | 100 МГц | | Флэш-память | 256 КБ | | ОЗУ | 64 КБ | | АЦП | 2x 16-бит, до 24 каналов | | ЦАП | 1x 12-бит | | Таймеры (FTM) | до 8 каналов ШИМ | | USB | 1x USB 2.0 FS (Device/Host/OTG) | | CAN | 2 модуля | | UART/SPI/I²C | до 6 / 3 / 3 | | Криптография | AES-128, DES, SHA-1/256, RNG | | Напряжение питания | 1.71В — 3.6В | | Корпус | LQFP-64 | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C |

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и варианты в той же серии (K30):

Эти микроконтроллеры имеют одинаковое или очень схожее ядро, набор периферии и корпус. Отличия обычно в объеме памяти, температуре или отсутствии некоторых модулей.

• MK30DX256VLH7 (базовая модель, 100 МГц, -40°C to +105°C)
• MK30DX256VLH7R (версия для расширенного температурного диапазона, часто поставляется в ленте/катушке)
• MK30DX128VLH7 — аналог с 128 КБ флэш-памяти (всё остальное аналогично).
• MK30DX64VLH7 — аналог с 64 КБ флэш-памяти.
• MK30DN256VLH7 — модель без аппаратного модуля USB (в остальном идентична DX256).
• MK30DN512VLH7 — модель с 512 КБ флэш-памяти, но без USB.

2. Совместимые модели из других серий Kinetis (пин-в-пин и функциональная совместимость):

NXP имеет политику "семейной" совместимости. Следующие модели часто являются пин-в-пин и программно совместимыми (с оговорками), что позволяет масштабировать проект.

• Серия Kinetis K22F: Модели типа MK22FN512VLH12 (Cortex-M4, 120 МГц, 512 КБ флэш). Имеют схожую периферию, часто являются более современным и производительным аналогом с лучшим соотношением цена/возможности. Рекомендуется для новых разработок.
• Серия Kinetis K20: Более ранняя серия (например, MK20DX256VLH7). Имеет высокую степень совместимости, но может отличаться набором периферии или её версией.
• Серия Kinetis K70: Мощные МК с интерфейсом Ethernet и расширенной графической поддержкой (не всегда пин-в-пин, но программная модель схожа).

3. Кроссплатформенные аналоги (от других производителей):

При поиске замены по функционалу можно рассматривать:

• STMicroelectronics STM32F4: Серии STM32F401/STM32F405 (Cortex-M4, 100+ МГц, FPU, USB, CAN). Например, STM32F405RGT6. Очень популярная альтернатива.
• Microchip (Atmel) SAM D5x / E5x: Серия SAM D51 (Cortex-M4F, 120 МГц). Имеет схожие возможности.
• Texas Instruments TM4C129x: Серия TM4C129 (Cortex-M4F, 120 МГц, Ethernet). Конкурирует в сегменте промышленных контроллеров.

Важное примечание: При замене на модель другого производителя или даже другого семейства NXP необходима тщательная проверка распиновки, напряжений, тактирования и ревизии периферии. Полная программная совместимость не гарантируется, потребуется адаптация кода и среды разработки.