Freescale MKL43Z256VLH4

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MKL43Z256VLH4 — это энергоэффективный МК семейства Kinetis L4, построенный на ядре ARM Cortex-M0+. Он ориентирован на приложения с батарейным питанием, носимую электронику, IoT-устройства, медицинские приборы и портативные потребительские устройства.

Краткое описание

Микроконтроллер MKL43Z256VLH4 сочетает в себе очень низкое энергопотребление с богатой периферией. Его ключевая особенность — ультранизковольтные режимы работы (до 1.71 В), что позволяет максимально продлить срок службы батареи. Он является частью платформы Kinetis L, которая обеспечивает программную совместимость с другими МК Kinetis, упрощая миграцию и разработку.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: ARM Cortex-M0+
• Тактовая частота: до 48 МГц.
• Разрядность шины: 32-бит.
• Инструкции: Thumb/Thumb-2.

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 256 КБ.
• ОЗУ (RAM): 32 КБ.
• EEPROM (эмулируемая): 2 КБ (за счет флэш-памяти).

3. Энергопотребление:

• Напряжение питания: от 1.71 В до 3.6 В. Ключевая особенность для работы от одной батарейки типа AA/AAA или литиевой "таблетки".
• Режимы пониженного энергопотребления: Run, Wait, Stop, VLPR (Very Low Power Run), VLPW, VLPStop, LLS (Low Leakage Stop), VLLSx (Very Low Leakage Stop).
• Типовой ток в VLLS3 режиме: менее 1 мкА (с сохранением содержимого RAM и RTC).

4. Периферия и интерфейсы:

• Аналоговые модули:
  • 16-битный АЦП (ADC) — до 24 каналов.
  • 6-битный ЦАП (DAC) с буфером.
  • Аналоговый компаратор (CMP) с 6-битным ЦАП.
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM Module) — 2 модуля (6 каналов). Поддержка ШИМ, захвата/сравнения.
  • PIT (Periodic Interrupt Timer) — 4 таймера.
  • LPTMR (Low Power Timer) — 1 таймер, работает в режимах сверхнизкого потребления.
  • RTC (Real Time Clock) — с календарём, работает от отдельного источника.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • LPUART (Low Power UART) — 3 модуля. Поддержка LIN, IrDA.
  • SPI — 2 модуля.
  • I2C — 2 модуля (поддержка SMBus).
  • USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) — контроллер с интегрированным физуровским уровнем (PHY). Важная особенность для данного класса МК.
• Системные модули:
  • Кроссплатаформенный DMA (XBDMA) — 4 канала.
  • Контроллер внешнего прерывания (PORT) — все пины могут быть источниками прерываний.
  • Контроллер тактирования (ICS) и генератор (OSC).
  • Монитор напряжения (LLWU) для пробуждения из глубокого сна.

5. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество GPIO: До 55 (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера и совместимые модели

После приобретения Freescale компанией NXP Semiconductors в 2015 году, нумерация и линейка продуктов были унифицированы. MKL43Z256VLH4 теперь является частью семейства Kinetis KL4.

Прямые аналоги и варианты в линейке KL43:

(Отличаются в основном объемом памяти и типом корпуса)

• MKL43Z128VLH4 — 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, корпус LQFP-64.
• MKL43Z256VMP4 — 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус MAPBGA-64.
• MKL43Z128VMP4 — 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, корпус MAPBGA-64.
• MKL43Z256VLH4R — вариант в ленте (Tape & Reel) для промышленного производства.

Совместимые и аналогичные модели из других семейств Kinetis L (Cortex-M0+):

Эти МК имеют схожую архитектуру, периферию и часто совместимы по выводам (pin-to-pin), что упрощает переход на более мощную или более дешевую модель.

• Kinetis KL1x / KL2x: Более ранние/более простые модели (например, MKL25Z128VLK4). Имеют меньшую периферию или объем памяти. Частично совместимы по выводам.
• Kinetis KL3x: Очень близки к KL4, но не имеют встроенного USB. Например, MKL33Z256VLH4 — практически полный аналог без USB, что может быть полезно для удешевления проекта, где USB не нужен.
• Kinetis KL0x: Наиболее бюджетные и простые модели с минимальным набором периферии.

Современные аналоги и наследники от NXP:

NXP продолжает развивать линейку. Более новыми и рекомендуемыми для новых разработок часто являются:

• MCU серии LPC84x (ARM Cortex-M0+): Конкурирующая линейка NXP, часто более доступная по цене, с богатой периферией.
• MCU серии K32L2B (ARM Cortex-M0+): Прямой наследник Kinetis L, относится к семейству Kinetis K32L, обладает улучшенными характеристиками безопасности и энергопотребления. Например, K32L2B31VFM4 может рассматриваться как модернизированная замена.
• MCU серии i.MX RT (Crossover процессоры): Для задач, требующих значительно большей производительности (ядро Cortex-M7), но с сохранением простоты программирования МК. Не является прямой заменой, но может быть следующим шагом в развитии продукта.

Ключевые выводы:

• MKL43Z256VLH4 — это сбалансированный МК с ультранизким потреблением и наличием USB, что является его главным преимуществом.
• Для новых проектов стоит также изучить актуальные семейства NXP K32L и LPC800/800.
• При поиске аналогов или замены обращайте внимание на: наличие USB, объем памяти, напряжение питания (1.71-3.6В) и тип корпуса (LQFP-64).
• Официальный производитель: NXP Semiconductors. Все техническая документация (даташиты, руководства пользователя, примеры кода) теперь находится на сайте nxp.com.