Freescale MKL13Z64VLH4

Отличный выбор! Freescale MKL13Z64VLH4 — это энергоэффективный микроконтроллер начального уровня из семейства Kinetis L, которое позже вошло в линейку NXP Kinetis.

Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MKL13Z64VLH4 — это 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M0+, оптимизированный для приложений с крайне низким энергопотреблением (ULP - Ultra Low Power). Он идеально подходит для портативных устройств, носимой электроники (wearables), IoT-датчиков, медицинских приборов, пультов дистанционного управления и любых систем, где критично время работы от батареи.

Ключевая особенность: Очень низкое энергопотребление в активном режиме и в режимах сна, достигаемое за счёт передовых технологий энергосбережения Freescale/NXP.

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+, тактовая частота до 48 МГц. | | Память | 64 КБ Flash, 8 КБ SRAM. | | Корпус | LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package). | | Напряжение питания | 1.71 - 3.6 В. Работа от одной батарейки типа "таблетка". | | Периферия (ключевые модули) | | | - АЦП (ADC) | 16-битный SAR ADC с низким энергопотреблением. | | - ЦАП (DAC) | 12-битный DAC. | | - Компаратор | Аналоговый компаратор (CMP). | | - Таймеры | TPM (Timer/PWM) модули, PIT, RTC, LPTMR. | | - Интерфейсы связи | UART, SPI, I2C (до двух модулей каждого типа). | | - USB | USB 2.0 Full-Speed (12 Mbps) Controller с встроенным PHY. Важная особенность для такого маленького MCU. | | - Тактирование | Внутренние генераторы (IRC), поддержка внешних кварцевых резонаторов. | | Система тактирования | Мультиклокинг, позволяющая отключать тактирование неиспользуемых модулей. | | Режимы низкого энергопотребления | Множество режимов (Wait, Stop, VLPS, LLS, VLLSx), включая режимы с сохранением состояния ОЗУ и RTC при потреблении в наноамперах. | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +105°C. | | Уникальные особенности | - Технология Segment LCD драйвера (до 8x40 или 4x44 сегментов).
- Модуль Touch Sensing Interface (TSI) для емкостных сенсорных кнопок/ползунков без дополнительных компонентов.
- Hardware CRC и генератор случайных чисел (RNG). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе

Семейство MKL13 построено по модульному принципу. Номер MKL13Z64VLH4 расшифровывается:

• MKL13: Семейство Kinetis L серии 13.
• Z: Вариант с USB и Segment LCD.
• 64: Объем Flash-памяти (64 КБ). Были также варианты на 32 КБ (MKL13Z32...) и 128 КБ (MKL13Z128...).
• V: Напряжение от 1.71 до 3.6 В.
• L: Температурный диапазон (-40°C до 105°C).
• H4: Тип корпуса (LQFP-64) и опции заказчика.

Другие популярные парт-номера в этом семействе:

• MKL13Z128VLH4 — аналог с 128 КБ Flash и 16 КБ RAM.
• MKL13Z64VFM4 — тот же чип в корпусе QFN-48 (5x5 мм, меньше выводов).
• MKL13Z32VFM4 — версия с 32 КБ Flash в QFN-48.
• MKL12Z64VLH4 / MKL11Z64VLH4 — близкие семейства с похожими характеристиками, но без USB (серия 12) или с ещё меньшим энергопотреблением и упрощённой периферией (серия 11).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и наследники от NXP:

• MKL13Z64VLH4R — Ревизия с исправлениями ошибок (рекомендуемая для новых проектов).
• MKL13Z64VLH5 / MKL13Z64VLH5R — Более новая ревизия ядра и silicon.
• Чипы из семейства Kinetis L1x (например, MKL14Z64VLH4) — имеют большую периферию или память, но сохраняют совместимость по выводам (pin-to-pin) в некоторых корпусах, что позволяет масштабировать проект.

2. Современные замены и аналогичные семейства от NXP:

После приобретения Freescale, NXP активно развивает другие линейки, которые могут рассматриваться как альтернатива для новых проектов:

• Kinetis KL17/KL27 (семейство KL1x-KL2x) — Прямые наследники с улучшениями, большей периферией и поддержкой USB Crystal-less (работа без внешнего кварца для USB). Например, MKL27Z64VLH4.
• Kinetis E系列 (например, KE1x) — Более устойчивые к помехам, для промышленности.
• LPC84x (семейство NXP LPC800 на Cortex-M0+) — Конкурирующая линейка NXP с отличным соотношением цена/функциональность, но обычно без встроенного USB PHY.
• i.MX RT Series (например, i.MX RT1010) — Если нужна значительно большая производительность (Cortex-M7 на сотни МГц) при сохранении низкой стоимости, но с другим уровнем энергопотребления.

3. Аналоги от других производителей:

• STMicroelectronics STM32L0 series (на Cortex-M0+) — Прямой конкурент, фокусирующийся на низком энергопотреблении. Например, STM32L073. Имеют широкое распространение и хорошую экосистему.
• Silicon Labs EFM32 Zero/Leopard Gecko (на Cortex-M0+) — Лидеры в сверхнизком энергопотреблении, с уникальными режимами сна.
• Microchip/Atmel SAM D/L/C series (на Cortex-M0+) — Популярные микроконтроллеры с хорошей поддержкой в среде Arduino (например, SAMD21).
• Texas Instruments MSP432 (на Cortex-M4) или простые MSP430 — Для задач, где приоритет — минимальное потребление в режиме ожидания.

Важные замечания для разработки:

1. Инструментарий: Официальная среда — MCUXpresso IDE (бесплатная, без ограничений по размеру кода). Также поддерживается Keil MDK, IAR Embedded Workbench, ARM GCC.
2. Пакет SDK: Для ускорения разработки обязательно используйте MCUXpresso SDK (ранее Kinetis SDK), доступный на сайте NXP. Он содержит драйверы, middleware и примеры кода.
3. Отладка: Для программирования и отладки используется стандартный интерфейс SWD (Serial Wire Debug). Подойдут отладчики типа J-Link, LPC-Link2, или официальный FRDM-KL13Z борд.

Вывод: MKL13Z64VLH4 — это мощный для своих скромных ресурсов чип, выделяющийся благодаря встроенным USB, Segment LCD драйверу и TSI в сочетании с феноменально низким энергопотреблением. Для новых проектов стоит смотреть на более свежие ревизии (с суффиксом R или 5) или оценивать аналогичные семейства KL17/KL27.