Freescale FRDM-KL26Z

Отличный выбор! FRDM-KL26Z — это одна из самых популярных и доступных отладочных плат (development board) для начинающих и профессионалов от компании Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Она построена на базе микроконтроллера серии ARM Cortex-M0+, известной своей высокой энергоэффективностью.

Описание платы FRDM-KL26Z

FRDM-KL26Z — это компактная и недорогая плата формата Freedom Board, предназначенная для быстрого прототипирования и обучения. Её ключевая особенность — наличие встроенного отладчика OpenSDA, который позволяет программировать и отлаживать МК через USB-порт без необходимости во внешних программаторах.

Плата идеально подходит для:

• Изучения архитектуры ARM Cortex-M0+.
• Разработки энергоэффективных приложений (батарейное питание).
• Создания интерфейсных устройств благодаря встроенному USB-контроллеру.
• Экспериментов с сенсорными технологиями (емкостный сенсорный слайдер).
• Быстрого старта благодаря поддержке множества программных сред (IDE).

Технические характеристики

1. Микроконтроллер (MCU):

• Модель: MKL26Z128VLH4
• Ядро: ARM Cortex-M0+ (32-разрядное)
• Тактовая частота: до 48 МГц
• Флеш-память: 128 КБ
• ОЗУ (SRAM): 16 КБ
• Энергопотребление: Очень низкое (оптимизировано для портативных устройств).

2. Периферия на борту МК:

• Интерфейсы USB:
  • Полноскоростной USB 2.0 контроллер (USB Device/OTG/Host).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 16-битный АЦП (ADC).
  • Компаратор (CMP).
  • 12-битный ЦАП (DAC).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • UART (последовательный порт).
  • SPI.
  • I²C.
  • I²S (аудио).
• Таймеры: PIT, TPM, LPTMR, RTC.
• Система тактирования: Внутренние и внешние генераторы.

3. Особенности отладочной платы:

• Отладчик/программатор: OpenSDA v2.1 (можно перепрошить под разные протоколы: CMSIS-DAP, J-Link, Mass Storage).
• Питание: Через micro-USB (от ПК или от внешнего адаптера 5В).
• Сенсоры и индикация:
  • 3-сегментный емкостный сенсорный слайдер.
  • Светодиод RGB (3 цвета).
  • Кнопка сброса и пользовательская кнопка.
• Расширение: Два разъема Arduino™ R3 (совместимость с огромным количеством шилдов).
• Собственные разъемы: Два 40-контактных разъема для доступа ко всем сигналам МК.
• Акселерометр: MMA8451Q (3-осевой, I²C, опционально устанавливается на плату).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основной парт-номер платы: FRDM-KL26Z.

Также важно знать парт-номер микроконтроллера, который является её сердцем: MKL26Z128VLH4.

Этот МК может поставляться в разных корпусах, но на плате используется LQFP80.

Совместимые модели и семейства

FRDM-KL26Z является частью большого семейства плат Freedom Development Platform и экосистемы NXP. Вот ключевые направления совместимости:

1. Совместимость с Arduino:

• Аппаратная: Наличие стандартных разъемов Arduino R3 позволяет использовать большинство Arduino-шилдов (за исключением тех, которые требуют 5В логики, так как МК работает от 3.3В). Это открывает доступ к тысячам готовых модулей (датчики, дисплеи, двигатели и т.д.).
• Программная: Можно программировать плату в среде Arduino IDE, используя сторонние ядра (например, от mbed или Arduino_Core_STM32 с адаптацией).

2. Совместимость в рамках платформы Freedom (FRDM):

• Все платы FRDM (например, FRDM-KL25Z, FRDM-K64F, FRDM-KE02Z) имеют схожую компоновку, одинаковые разъемы и отладчик OpenSDA. Это обеспечивает:
  • Механическую совместимость шилдов.
  • Единый процесс начала разработки.
  • Легкую миграцию на более мощные (Cortex-M4, M7) или более простые модели.

3. Совместимость по программным экосистемам: Плата официально поддерживается несколькими ключевыми экосистемами:

• mbed Online IDE: Классический и самый простой способ начать работу. Плата определяется как USB-накопитель, куда перетаскивается скомпилированный файл.
• MCUXpresso IDE: Официальная бесплатная среда разработки от NXP с продвинутыми возможностями отладки и конфигурации.
• IAR Embedded Workbench, Keil MDK: Плата и МК поддерживаются этими коммерческими средами (требуются лицензии).
• Среды на базе GNU ARM (PlatformIO, Eclipse + GCC): Отличный вариант для бесплатной профессиональной разработки.

4. Совместимые микроконтроллеры (прямые аналоги и для апгрейда):

• Внутри семейства KL2x: MKL26Z128 (на плате), MKL25Z128 (очень похож, был на FRDM-KL25Z), MKL27Z (больше памяти).
• Для перехода на более высокую производительность:
  • Серия Kinetis L (Cortex-M0+): KL43, KL46 (с USB и криптографией).
  • Серия Kinetis K (Cortex-M4): K22F, K64F (значительно мощнее, есть Ethernet, больше памяти). Плата FRDM-K64F — логичный следующий шаг.
  • Серия LPC (от NXP): LPC800, LPC1100, LPC54000 (разные архитектуры, но общие инструменты MCUXpresso).

Итог

FRDM-KL26Z — это идеальная плата для входа в мир 32-битных микроконтроллеров NXP на ядре Cortex-M0+. Её сильные стороны — низкое энергопотребление, встроенный USB, поддержка емкостного касания, полная совместимость с экосистемой Arduino и доступность программных средств. Она служит отличной базой для создания USB-устройств, носимой электроники и любых других проектов, где важны цена, простота освоения и эффективность.