Freescale MKM34Z256VLL7

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем. Вот подробное описание Freescale (NXP) MKM34Z256VLL7.

Общее описание

MKM34Z256VLL7 — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetics KM3x от компании Freescale (ныне NXP Semiconductors). Семейство ориентировано на приложения с повышенными требованиями к надежности, безопасности и низкому энергопотреблению, особенно в промышленной автоматике, медицинских приборах, потребительской электронике и системах с батарейным питанием.

Ключевая особенность: Наличие встроенного аналогового фронтенда (AFE) с программируемыми усилителями (PGAs), что делает его идеальным для приложений, работающих непосредственно с датчиками (тензометрическими, термопарами, биометрическими и т.д.) без необходимости внешних компонентов усиления.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: ARM® Cortex®-M0+
• Тактовая частота: До 48 МГц.
• Разрядность: 32-бит.

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 256 КБ.
• ОЗУ (RAM): 32 КБ.
• EEPROM (эмулируемая во Flash): 4 КБ.

3. Аналоговые интерфейсы (главное преимущество):

• Программируемый аналоговый фронтенд (AFE):
  • 2 канала с программируемым усилением (PGA) и 16-битным АЦП (Sigma-Delta).
  • Коэффициент усиления PGA: от 1 до 128.
  • Встроенные источники тока для датчиков.
• Дополнительные АЦП:
  • 16-битный SAR АЦП (последовательного приближения).
  • 12-битный SAR АЦП (более быстрый).
• ЦАП (DAC): 12-битный.
• Компараторы: 2 аналоговых компаратора (CMP).

4. Цифровые интерфейсы и таймеры:

• Таймеры: FlexTimer (FTM) модули (PWM, захват/сравнение), PIT, LPTMR, RTC.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART/USART: До 4 модулей.
  • SPI: До 2 модулей.
  • I2C: До 2 модулей.
• Другие: Цифровой интерфейс для датчиков (I2S/PDM).

5. Системные функции:

• Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В.
• Температурный диапазон: -40°C до +105°C (расширенный промышленный).
• Энергопотребление: Очень низкое, несколько режимов энергосбережения (Wait, Stop, VLPR, VLLS).
• Тактирование: Внутренние RC-генераторы, поддержка внешних кварцевых резонаторов.
• Система тактирования (ICS): Обеспечивает гибкость выбора источника тактирования.

6. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP-100 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество выводов: 100.
• Обозначение "LL7": "L" — корпус LQFP, "L" — 100 выводов, "7" — промышленный температурный диапазон (-40°C до +105°C).

7. Средства безопасности и надежности:

• Контроль напряжения питания (PMC).
• Сторожевой таймер (WDOG).
• Детектор тактовой частоты (FLL).
• Генератор случайных чисел (RNG).
• CRC-модуль.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот микроконтроллер является частью большого семейства с разным объемом памяти и набором периферии. Основные отличия в маркировке касаются объема Flash, объема RAM и типа корпуса.

1. Прямые аналоги в той же серии (KM3x, ядро Cortex-M0+):

• MKM34Z128VLL7 — 128 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус LQFP-100.
• MKM34Z64VLL7 — 64 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус LQFP-100.
• MKM34Z256VLH7 — 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус LQFP-64.
• MKM34Z128VLH7 — 128 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус LQFP-64.
• MKM34Z256CLL7 — 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, корпус LQFP-100, более широкий температурный диапазон (возможно, для авто).
• MKM35Z256VLL7 — Модель из семейства KM35x, которое также содержит AFE, но может иметь дополнительные функции безопасности (например, для медицинских применений). Требует проверки даташита.

2. Совместимые модели из других семейств NXP (требуют внимательной проверки даташитов и Pin-to-Pin совместимости):

• Серия Kinetis L (KL3x) на Cortex-M0+: Например, MKL36Z256VLL4. Имеет аналогичное ядро и часто схожую периферию, но НЕ ИМЕЕТ встроенного программируемого аналогового фронтенда (AFE). Это ключевое отличие. Может быть совместим по выводам, если не требуется AFE.
• Серия Kinetis K (MKV3x) на Cortex-M0+: Также ориентирована на работу с датчиками и имеет аналогичные AFE. Например, MKV31F256VLL7. Является функциональным аналогом и часто рекомендуется NXP как модернизированная или альтернативная платформа. Очень важный кандидат для замены или нового проектирования.

3. Обозначение корпусов (суффиксы):

• VLL7 = V (стандартный диапазон напряжения), LL (LQFP-100), 7 (пром. темп. -40..105°C).
• VLH7 = V (стандартный диапазон напряжения), LH (LQFP-64), 7 (пром. темп.).
• VMC7 = V (стандартный диапазон напряжения), MC (QFN-64), 7 (пром. темп.).

Важные замечания

1. Производитель: Freescale была приобретена NXP в 2015 году. Актуальная документация и поддержка находятся на сайте NXP.com.
2. Поиск аналогов: При поиске замены или аналога всегда обращайте внимание на наличие Programmable Gain Amplifier (PGA) и 16-bit Sigma-Delta ADC — это уникальная черта семейства KM3x/MKV3x.
3. Документация: Для работы с этим МК необходимы:
   • Datasheet — электрические характеристики, параметры корпуса.
   • Reference Manual — подробное описание работы всех модулей.
   • Пакет SDK (Software Development Kit) от NXP для упрощения программирования.

Рекомендуется использовать серию KV3x (например, MKV31F256VLL7) как более современную и поддерживаемую альтернативу от NXP с аналогичными возможностями по работе с аналоговыми датчиками.