Freescale MKL13Z32VLH4

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MKL13Z32VLH4.

Описание и обзор

MKL13Z32VLH4 — это ультранизковольтный, энергоэффективный 32-битный микроконтроллер (МК) на ядре ARM Cortex-M0+. Он принадлежит семейству Kinetis L1 и предназначен для приложений с батарейным питанием, где критически важны длительное время работы и низкое энергопотребление.

Его ключевая особенность — способность работать в сверхшироком диапазоне напряжений питания: от 1.71В до 3.6В. Это позволяет ему напрямую работать от одной литиевой батареи (например, CR2032) или двух щелочных элементов AA, даже при их почти полном разряде.

МК выпускается в компактном корпусе LQFP-32 и сочетает в себе достаточную вычислительную мощность, периферию для взаимодействия с внешним миром и выдающую энергоэффективность.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M0+, 32-разрядное, тактовая частота до 48 МГц. | | Память | 32 КБ Flash, 8 КБ SRAM. | | Напряжение питания | 1.71В – 3.6В (Ultra-low voltage). | | Периферия | • АЦП (ADC) – 16-битный, с низким энергопотреблением (LPADC).
• ЦАП (DAC) – 6-битный.
• Компаратор – аналоговый компаратор (CMP).
• Таймеры – TPM (Timer/PWM) с поддержкой ШИМ, PIT, SysTick, RTC.
• Интерфейсы связи – UART (LPUART), SPI, I²C.
• Тактирование – Внутренние генераторы (IRC), поддержка внешнего кварца. | | Энергопотребление | • Очень низкие режимы ожидания (LLS, VLLS).
• Ток в режиме сверхглубокого сна (VLLS3) может составлять десятки наноампер. | | Количество выводов | 32 (корпус LQFP-32). | | Рабочая температура | Обычно от -40°C до +85°C (промышленный диапазон). | | Уникальные модули | • Touch Sensing Interface (TSI) – аппаратный модуль для емкостных сенсорных кнопок/ползунков.
• Low-Power Timer (LPTMR) – таймер, работающий в режимах сверхнизкого потребления. |

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Указанная вами модель — часть полного парт-номера. Полная номенклатура включает информацию о температуре и типе лотка.

• Полный парт-номер: MKL13Z32VLH4R
  • MKL13 – Серия Kinetis L1, ультранизковольтная.
  • Z – Вариант с модулем TSI (сенсорный ввод).
  • 32 – Объем Flash-памяти (32 КБ).
  • V – Объем RAM (4 или 8 КБ, здесь 8 КБ для данной линии).
  • LH4 – Корпус: LQFP-32.
  • R – Вариант поставки: на ленте (Tape & Reel). Без "R" — в треях (Tray).

Альтернативные корпуса для этой же линейки (MKL13Z32Vxxx):

• MKL13Z32VFM4 – Корпус QFN-32 (5x5 мм, более компактный).
• MKL13Z32VMP4 – Корпус MAPBGA-36 (очень компактный, для продвинутых проектов).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые аналоги и варианты)

Совместимость следует рассматривать в контексте пин-ту-пин (pin-to-pin) замены и семейства с одинаковой периферией.

1. Прямые аналоги с другим объемом памяти в том же корпусе (LQFP-32):

• MKL13Z64VLH4 – 64 КБ Flash, 8 КБ RAM. Прямая замена с увеличенной программой.
• MKL13Z128VLH4 – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM. Максимальный объем в этой линейке.
• MKL13Z256VLH4 – 256 КБ Flash, 32 КБ RAM (но проверяйте datasheet, так как в LQFP-32 может быть не все варианты).

2. Модели без сенсорного интерфейса (TSI):

• MKL13Z32VLH4 -> MKL13Z32VLH4 (с "Z" — есть TSI). Модели без буквы "Z" (например, MKL13232VLH4) имеют аналогичные характеристики, но не содержат модуль TSI.

3. Совместимые модели из более новых/старых семейств NXP (требуют проверки распиновки и ПО):

• Kinetis L0 (Серия MKL0x): Более простые и дешевые МК (например, MKL03Z32), но с меньшей частотой (до 32 МГц) и периферией. Не всегда пиновая совместимость.
• Kinetis L1 (Серия MKL1x): Стандартное напряжение (1.8-3.6В). Например, MKL12Z32VLH4 (напряжение 1.8-3.6В, частота до 48 МГц, 32 КБ Flash). Часто является пин-в-пин и программно совместимым аналогом, но с чуть менее широким диапазоном напряжения.
• Kinetis E (Серия MKE0x): Защищенные МК для промышленности. Не являются прямой заменой.
• Современные аналоги (рекомендуемые для новых проектов):
  • Серия NXP LPC8xx (на ядре Cortex-M0+): Например, LPC845. Часто имеют лучшее соотношение цена/функционал.
  • Серия NXP Kinetis KE1x (на ядре Cortex-M0+/M4): Более современное развитие линейки Kinetis.
  • Микроконтроллеры других производителей: STM32L0 (STMicroelectronics), EFM32 Zero/Leopard (Silicon Labs), SAM D/L/C (Microchip) — все они ориентированы на ультранизкое потребление и являются конкурентами на рынке.

Вывод

Freescale/NXP MKL13Z32VLH4 — это специализированный микроконтроллер для сверхэнергоэффективных приложений, где важно работать от батареи годами. Его главные козыри — работа при напряжении до 1.71В, наличие аппаратного модуля емкостного touch (TSI) и отличные режимы сна.

Для новых разработок рекомендуется сначала рассмотреть более современные серии NXP (LPC8xx, Kinetis KE1x) или аналоги от STMicroelectronics и Microchip, так как они могут предлагать лучшее соотношение цены, производительности и доступности. Однако, для поддержки или модернизации существующих проектов, выбор будет ограничен пиновыми и программными аналогами в рамках семейств Kinetis L1 и L0.