Freescale MKL27Z128VFT4

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale MKL27Z128VFT4 — это энергоэффективный 32-разрядный микроконтроллер семейства Kinetis KL2, построенный на ядре ARM Cortex-M0+.

Краткое описание

Микроконтроллер MKL27Z128VFT4 разработан для приложений с критичными требованиями к низкому энергопотреблению и высокой интеграции периферии в малом форм-факторе. Он идеально подходит для портативных, носимых устройств, IoT-сенсоров, медицинских приборов, пультов дистанционного управления, клавиатур и других батарейных систем.

Его ключевая особенность — очень низкое энергопотребление в различных режимах (Run, Sleep, Stop, VLPR, VLLS), достигаемое благодаря технологии Freescale FlexMemory (EEPROM эмулируемая во Flash) и оптимизированной архитектуре ядра Cortex-M0+.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

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

Память:

• Флэш-память: 128 КБ
• ОЗУ (SRAM): 16 КБ
• FlexMemory: 2 КБ (можно гибко использовать как EEPROM эмулируемую во Flash, как дополнительную флэш-память или как защищённую флэш-память)
• Встроенный загрузчик (ROM): 4 КБ

Периферия и интерфейсы (ключевые):

• Аналоговые модули:
  • 16-битный АЦП (ADC) — до 24 каналов
  • 6-битный ЦАП (DAC) — 1 канал
  • Компаратор напряжения (CMP) с 6-битным ЦАП — 1 канал
  • Датчик температуры
• Таймеры:
  • Программируемый модуль задержки (PDB)
  • Таймеры общего назначения (TPM) — 2 модуля (каждый может работать как 2-канальный или объединяться в 1 шестиканальный). Поддержка ШИМ, захвата/сравнения.
  • Низковольтный таймер (LPTMR) — для работы в режимах сверхнизкого энергопотребления.
  • Системный таймер (SysTick)
• Коммуникационные интерфейсы:
  • LPUART (UART с низким энергопотреблением) — до 3 модулей
  • SPI (LPSPI) — до 2 модулей
  • I²C (LPI2C) — до 2 модулей (поддержка SMBUS, PMBUS)
  • USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) с интегрированным физическим уровнем (PHY) — контроллер Device/OTG/Host.
  • I²S — 1 модуль (для аудио)
• Системные модули:
  • Контроллер прямого доступа к памяти (DMA) — 4 канала
  • Монитор тактирования (SCG)
  • Контроллер событий (PMC) для пробуждения от периферии
  • Генератор случайных чисел (RNG)
  • Модуль защиты от сбоев (WDOG, COP)
  • Аппаратный модуль циклического контроля избыточности (CRC)

Особенности энергопотребления:

• Режимы: Run, Wait, Stop, VLPR (Very Low Power Run), VLPW, VLPS, LLS (Low Leakage Stop), VLLSx (Very Low Leakage Stop).
• Потребление в режиме VLPR (4 МГц): ~50 мкА/МГц (ядро).
• Потребление в режиме Stop (сохраняется ОЗУ): ~5 мкА.
• Потребление в режиме VLLS3 (самый глубокий сон с частичной логикой): ~1.5 мкА.

Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP 48 (7x7 мм)
• Количество выводов: 48
• Количество GPIO: до 38 (зависит от конфигурации периферии)

Питание:

• Напряжение питания: от 1.71В до 3.6В
• Работа в расширенном температурном диапазоне: от -40°C до +105°C

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

После приобретения Freescale компанией NXP Semiconductors микроконтроллеры были переименованы. MKL27Z128VFT4 — это оригинальный номер от Freescale.

Прямые аналоги и парт-номера NXP:

• MKL27Z128VFT4 (оригинальный номер Freescale) — корпус LQFP-48.
• MKL27Z128VLH4 — аналог в корпусе LQFP-64 (больше выводов и GPIO).
• MKL27Z256VFT4 — модель с увеличенной Flash-памятью (256 КБ) в том же корпусе LQFP-48.
• MKL27Z256VLH4 — модель с 256 КБ Flash в корпусе LQFP-64.
• Соответствующие номера от NXP обычно имеют префикс MKL27Z128VFM4 (для корпуса MAPBGA-48) и т.д., но для LQFP-48 актуален именно MKL27Z128VFT4.

Совместимые модели внутри семейства Kinetis L (для апгрейда/даунгрейда):

• По производительности (ядро Cortex-M0+):

  • Семейство KL0x: Более простые и дешёвые модели с меньшим объемом памяти и периферии.
  • Семейство KL1x: Ближайшие родственники, часто с аналогичной периферией, но могут отличаться объемом памяти или наличием USB.
  • Семейство KL2x: К этому семейству и относится MKL27. Модели с USB.
  • Семейство KL3x: Модели со встроенным драйвером сегментного ЖК-дисплея.

• Прямые аналоги с разным объемом памяти (в корпусе LQFP-48):

  • MKL27Z64VFT4 — 64 КБ Flash, 8 КБ ОЗУ.
  • MKL27Z128VFT4 — 128 КБ Flash, 16 КБ ОЗУ (рассматриваемая модель).
  • MKL27Z256VFT4 — 256 КБ Flash, 32 КБ ОЗУ.

Ключевой момент совместимости: Микроконтроллеры в рамках одного подсемейства (например, KL27) и одного корпуса (LQFP-48) обычно являются пин-ту-пин (pin-to-pin) и программно совместимыми. Это означает, что можно легко перейти с MKL27Z128VFT4 на модель с большей (256 КБ) или меньшей (64 КБ) памятью, не меняя принципиальную схему и печатную плату. Прошивку часто достаточно пересобрать с новым таргетом в среде разработки (MCUXpresso, Keil, IAR).

Где искать информацию сейчас: Все технические данные, документация и средства разработки теперь находятся на сайте NXP.

• Страница продукта на NXP: https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-microcontrollers/kinetis-cortex-m-mcus/kinetis-l-series-ultra-low-power-m0-plus/48-mhz-cortex-m0-plus-ultra-low-power-microcontrollers-usb-with-flexmemory:MKL27Z256
• Датшит (Datasheet)
• Справочное руководство (Reference Manual)