Freescale MC13234CHT

Отличный выбор! MC13234CHT — это популярный и мощный RF-микроконтроллер от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC13234CHT — это однокристальная система (SoC), предназначенная для приложений с низким энергопотреблением и беспроводной связью. Она сочетает в себе высокопроизводительный микроконтроллер на ядре ARM7TDMI-S и полнофункциональный трансивер стандарта IEEE 802.15.4 (ZigBee, 6LoWPAN, RF4CE, проприетарные протоколы) в диапазоне 2.4 ГГц.

Ключевая особенность — интегрированный DC-DC преобразователь, который значительно повышает энергоэффективность, что делает чип идеальным для устройств с батарейным питанием (датчики, охранные системы, умный дом, медицинские приборы).

Технические характеристики

1. Ядро микроконтроллера

• Архитектура: 32-битное ядро ARM7TDMI-S
• Тактовая частота: До 26 МГц.
• Память:
  • Flash-память: 128 КБ (для кода пользователя).
  • ОЗУ (SRAM): 96 КБ (включая 64 КБ для стека ZigBee и 32 КБ общего назначения).
  • ROM: 80 КБ (содержит загрузчик и библиотеки для ускорения разработки под ZigBee).

2. Радиочасть (Трансивер)

• Стандарт: Полностью совместим с IEEE 802.15.4-2003.
• Диапазон частот: 2.400 – 2.4835 ГГц.
• Скорость передачи данных: 250 кбит/с.
• Чувствительность приемника: -92 дБм (тип.).
• Мощность передатчика: Программируемая, до +3.5 дБм.
• Селективность по соседнему каналу: 45 дБ.
• Интерфейс: Полный набор аппаратных средств для работы со стеком протоколов (AES-128 ускоритель, генератор случайных чисел, контроль CRC).

3. Периферия и интерфейсы

• Интерфейсы связи:
  • 2 × UART (асинхронный последовательный порт).
  • SPI (Serial Peripheral Interface).
  • I²C (Inter-Integrated Circuit).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 8-канальный 12-битный АЦП.
  • 2 × компаратора.
  • Встроенные датчики температуры и напряжения батареи.
• Таймеры:
  • 4-канальный 32-битный таймер (PWM).
  • Таймер низкого энергопотребления (LPT) для работы в спящих режимах.
  • Сторожевой таймер (Watchdog Timer).
• GPIO: До 42 линий ввода/вывода общего назначения.

4. Система питания и энергопотребление

• Напряжение питания: Основное: 2.0 – 3.4 В. С помощью DC-DC: 0.9 – 2.0 В (для работы от одной батарейки типа AA/AAA).
• Встроенный DC-DC преобразователь: Ключевая особенность. Позволяет достичь исключительно низкого энергопотребления.
• Режимы энергосбережения:
  • Doze (Дремота): CPU замедлен, периферия работает.
  • Nap (Дрёма): CPU остановлен, часть периферии работает.
  • Hibernate (Спящий): Только RAM и LPT активны. Потребление ~1.5 мкА.
  • Doze Deep (Глубокая дремота): Аналог Hibernate, но с возможностью быстрого пробуждения.

5. Корпус

• Обозначение: CHT указывает на корпус.
• Тип корпуса: VQFN (Very Thin Quad Flat No-Lead).
• Количество выводов: 48.
• Размер: 7x7 мм.

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основная часть семейства — MC1323x. CHT — это один из вариантов корпуса.

• MC13234CHT – Базовая модель в корпусе VQFN-48 с 128 КБ Flash.
• MC13233CHT – Аналогичная модель, но с 64 КБ Flash-памяти.
• MC13234VCR2 – Модель в корпусе VFBGA-48 (шаг выводов 0.5 мм).
• MC13233VCR2 – Модель с 64 КБ Flash в корпусе VFBGA-48.

Важно: Последние цифры в номере (33/34) указывают на объем Flash-памяти. Буквы в конце (CHT, VCR2) указывают на тип корпуса.

Совместимые и аналогичные модели

От NXP (JN516x) — Прямые конкуренты и более современные аналоги:

• JN5168 – Более новая и продвинутая платформа от NXP (приобрела Jennic). Имеет ядро 32-бит RISC, больше памяти,更低功耗 и поддержку более новых стандартов Zigbee 3.0, Thread. Является логическим преемником MC13234.
• JN5169 – Аналогична JN5168 с дополнительными аппаратными крипто-ускорителями.

От Texas Instruments (CC253x) — Основной конкурент на рынке ZigBee:

• CC2530 – Классический аналог на ядре 8051. Широко распространен, имеет огромную community-поддержку (библиотеки, примеры).
• CC2531 – То же, что и CC2530, но со встроенным USB-контроллером.
• CC2538 – Более мощный аналог на ядре ARM Cortex-M3, с поддержкой Zigbee PRO, 6LoWPAN, Bluetooth Smart.

От Silicon Labs (EFR32MG) — Современные многостандартные решения:

• EFR32MG1B, EFR32MG12P, EFR32MG21 – Семейство многостандартных SoC на ядре ARM Cortex-M4/M33. Поддерживают Zigbee, Thread, Bluetooth Mesh, проприетарные протоколы. Значительно превосходят MC13234 по производительности и функционалу.

От STMicroelectronics (STM32WB) — Конкуренты с фокусом на Bluetooth + Zigbee:

• STM32WB55 – Двухъядерный MCU (Cortex-M4 + Cortex-M0+) с поддержкой Bluetooth 5.2 и Zigbee. Современная альтернатива для устройств, требующих обе технологии.

Вывод

MC13234CHT — это проверенная, надежная и энергоэффективная платформа для создания беспроводных устройств на базе IEEE 802.15.4, особенно там, где критично время работы от батареи. Однако, это уже устаревшая (Legacy) платформа.

• Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные аналоги: NXP JN5168/9, TI CC2538 или, что еще лучше, многостандартные чипы от Silicon Labs (EFR32MG) или ST (STM32WB). Они предлагают большую производительность, больше памяти, современные ядра, поддержку актуальных стандартов и лучшее соотношение цена/функционал.
• Использование MC13234CHT оправдано для поддержки существующих проектов, ремонтов или в случаях, где требуется полная совместимость с уже развернутой инфраструктурой на этом чипе.