Freescale MK22FN128VLH

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MK22FN128VLH — это представитель семейства Kinetis K2x, которое позже перешло под бренд NXP Semiconductors после приобретения Freescale.

Описание

MK22FN128VLH — это 32-битный микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M4 с блоком вычислений с плавающей запятой (FPU). Он относится к категории высокопроизводительных MCU с фокусом на аналоговую интеграцию, низкое энергопотребление и широкий набор интерфейсов связи.

Ключевая идея: Это "рабочая лошадка" для сложных встроенных приложений, где требуются цифровая обработка сигналов (благодаря Cortex-M4 + FPU), работа с аналоговыми датчиками (16-битный АЦП, ЦАП, ОУ), множественные интерфейсы связи и при этом хорошая энергоэффективность.

Основные сферы применения:

• Промышленные системы управления (PLC, приводы)
• Медицинские портативные приборы
• Сложные потребительские устройства
• Устройства интернета вещей (IoT) шлюзового уровня
• Автомобильная периферия (не критичная к безопасности)

Технические характеристики (основные)

• Ядро: ARM Cortex-M4 с FPU
• Тактовая частота: до 120 МГц
• Флэш-память: 128 КБ
• ОЗУ (SRAM): 32 КБ
• Напряжение питания: 1,71 В — 3,6 В
• Температурный диапазон: от -40°C до +105°C
• Корпус: LQFP-64 (обозначение "LH" в партномере)

Периферия и ключевые модули:

1. Аналоговые модули:

   • 16-битный АЦП (до 1 Мвыб/с)
   • 12-битный ЦАП
   • Программируемые операционные усилители (PGA)
   • Компараторы напряжения (CMP)

2. Таймеры:

   • FlexTimer (PWM с продвинутыми функциями)
   • PDB (Programmable Delay Block)
   • RTC с автономным питанием
   • LPTMR (Low-Power Timer)

3. Интерфейсы связи:

   • USB 2.0 Full-Speed (Device/OTG/Host) с встроенным PHY
   • Ethernet MAC (требуется внешний PHY)
   • Dual CAN (2 модуля)
   • UART/SCI (до 4 модулей)
   • SPI (до 3 модулей)
   • I2C (до 3 модулей)
   • I2S (аудио)

4. Системные функции:

   • Криптографический ускоритель (AES, DES, SHA, RNG)
   • Контроль целостности памяти (ECC для флэш-памяти)
   • Аппаратный модуль защиты от сбоев (WDOG, LLWU)
   • ДМА-контроллер (DMA)

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Базовый парт-номер: MK22FN128VLH10

• MK22 — семейство Kinetis K22.
• F — общее обозначение семейства.
• N — наличие флэш-памяти (Flash).
• 128 — объем флэш-памяти в КБ.
• V — вариант с расширенным температурным диапазоном (-40°C to 105°C).
• L — корпус LQFP.
• H — количество выводов (64-pin).
• 10 — ревизия ядра или специфичная версия.

Другие варианты в том же семействе и корпусе:

• MK22FN256VLH10 — аналог с 256 КБ флэш-памяти.
• MK22FN512VLH12 — аналог с 512 КБ флэш-памяти и частотой 120 МГц.
• MK22FX512VLH12 — версия с дополнительной 64 КБ "гибкой" памяти (FlexMemory), которую можно использовать как EEPROM.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены в том же семействе (Kinetis K2x)

• По восходящей (больше памяти/функций):
  • MK24FN1M0VLH12 (K24) — до 1 МБ флэш, 256 КБ ОЗУ, с LCD-контроллером.
  • MK64FN1M0VLH12 (K64) — флагман серии, часто используется как более мощная замена.
• По нисходящей (меньше/дешевле):
  • MK22FN64VLH10 — 64 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ.
  • MK21FN1M0VLH12 (K21) — ядро Cortex-M4 без FPU, фокус на USB.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) и архитектуре семейства от NXP

• LPC540xx (на ядре Cortex-M4): Более новые MCU, могут быть частично совместимы по выводам, но требуют адаптации ПО.
• Кроссплатформенная замена: Для новой разработки часто рассматривают микроконтроллеры серии NXP Kinetis KE1xF (Cortex-M4+), которые предлагают лучшую производительность на МГц и более современную периферию.

3. Аналоги от других производителей (функционально близкие)

• STMicroelectronics:
  • STM32F407xx (Cortex-M4, 120-168 МГц, USB, Ethernet, CAN) — очень популярный аналог.
  • STM32F303xC (Cortex-M4, 72 МГц, с продвинутыми аналоговыми модулями).
• Microchip (Atmel):
  • ATSAME70Q21 (Cortex-M7, 300 МГц, Ethernet, USB, CAN) — более высокопроизводительный.
  • SAM E54 (Cortex-M4, 120 МГц, FPU, USB, CAN).
• Texas Instruments:
  • TM4C129x (Cortex-M4, 120 МГц, Ethernet, USB, CAN) — из серии Tiva C.

Важное замечание: Хотя функциональные аналоги существуют, полной программной и аппаратной совместимости между разными производителями нет. Переход требует изменения схемы, PCB и портирования кода с использованием новых SDK и инструментов.

Рекомендация

При старте нового проекта на основе MK22FN128VLH стоит проверить актуальность и наличие на складах. NXP часто рекомендует переход на более новые серии (например, Kinetis KE1x или LPC540xx). Для существующего проекта этот MCU остается надежным и хорошо документированным решением.