Freescale PK10N512VMD100

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (NXP) PK10N512VMD100, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale PK10N512VMD100 — это 32-битный микроконтроллер из семейства Kinetis K10, построенный на высокопроизводительном ядре ARM Cortex-M4. Ключевой особенностью этого ядра является встроенный блок цифровой обработки сигналов (DSP) и блок вычислений с плавающей запятой (FPU), что делает данный МК идеальным для приложений, требующих сложных математических вычислений, таких как управление двигателями, цифровая обработка сигналов, медицинское оборудование и промышленные системы управления.

Микроконтроллер обладает богатой периферией, включая интерфейсы для подключения датчиков, коммуникационные модули и аналого-цифровые преобразователи. Модель PK10N512VMD100 относится к семейству с широким диапазоном питающих напряжений и расширенным температурным диапазоном.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 32-битная ARM Cortex-M4
• Тактовая частота: До 100 МГц
• Память:
  • Флэш-память: 512 КБ
  • ОЗУ (RAM): 64 КБ
• Периферия:
  • АЦП (ADC): 16-битный АЦП (до 2-х каналов)
  • ЦАП (DAC): 12-битный ЦАП (до 1-го канала)
  • Таймеры: Парные программируемые интервальные таймеры (PIT), FlexTimer (PWM, входной захват, выходное сравнение), модуль периодического прерывания (LPTMR)
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • UART: До 6 модулей
    • SPI: До 3-х модулей
    • I²C: До 2-х модулей
    • I²S: 1 модуль (для аудио)
    • USB 2.0 OTG: 1 контроллер (с функцией On-The-Go)
    • Ethernet MAC: 1 контроллер (требуется внешняя PHY-микросхема)
  • Другие интерфейсы: Контроллер внешней шины (FlexBus), модуль защиты от сбоев (Watchdog), аппаратный модуль шифрования (AES), генератор случайных чисел (RNG).
• Питание и корпус:
  • Напряжение питания: 1.71 В — 3.6 В
  • Корпус: LQFP-100 (100-контактный, низкопрофильный квадратный плоский корпус)
  • Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C) или расширенный (-40°C до +105°C), в зависимости от суффикса парт-номера.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Полное обозначение микроконтроллера следует стандартной для Freescale/NXP схеме именования. Основной парт-номер PK10N512VMD100 может иметь следующие суффиксы, указывающие на специфику исполнения:

• MK10N512VMD100: Стандартный вариант для коммерческого/промышленного применения.
• MK10N512VMD100R: Вариант в ленте (Tape & Reel) для автоматизированной сборки.
• MK10N512VMD100C: Может указывать на определенный промышленный температурный диапазон.

Важно: После приобретения Freescale компанией NXP в 2015 году, префикс в названиях микроконтроллеров Kinetis сменился с "PK" на "MK". Поэтому в официальной документации и при заказе у дистрибьюторов вы чаще всего будете встречать номер MK10N512VMD100.

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость может быть на разных уровнях: выводная (pin-to-pin), программная (на уровне кода) или функциональная (по характеристикам).

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (Kinetis K10)

• MK10N512VLL100: Аналог в корпусе LQFP-100 с 80-ю активными выводами. Отличается от VMD100 количеством доступных линий ввода-вывода.
• MK10N512VLC100: Аналог в корпусе LQFP-100 с 64-мя активными выводами. Еще меньше линий ввода-вывода.
• MK10DN512VMD100: Модель с 256 КБ флэш-памяти, но в том же корпусе LQFP-100. Прямая замена, если не нужен весь объем памяти.
• MK10DX256VMD100: Модель с 256 КБ флэш-памяти и 64 КБ ОЗУ. Часто используется как более доступная альтернатива.

2. Выводно-совместимые модели из других семейств Kinetis (Серия "K")

NXP создала серию "K", где многие микроконтроллеры в одинаковых корпусах имеют одинаковую распиновку. Это позволяет легко мигрировать между моделями в зависимости от требований к периферии.

• K20 Series (USB, AES, RNG): Например, MK20DN512VMD100. Имеет схожую периферию, но базируется на ядре Cortex-M4 без FPU (в некоторых версиях). Прямая выводная совместимость.
• K60 Series (Ethernet, USB, AES, RNG): Например, MK60DN512VMD100. Обладает расширенной периферией (включая контроллер SD-карты). Является прямой выводной заменой и часто используется для апгрейда.
• K22 Series (Высокоэффективные, низкое энергопотребление): Например, MK22FN512VMD100. Более новое семейство с улучшенными показателями энергопотребления и производительности на мегагерц. Часто является выводно-совместимой заменой.

3. Функциональные аналоги от других производителей

Это микроконтроллеры с аналогичной производительностью (Cortex-M4/M7) и набором периферии, но с другой распиновкой и экосистемой.

• STMicroelectronics STM32F4 Series: (например, STM32F407) — очень популярные МК на Cortex-M4 с FPU.
• Microchip SAM D5x / E5x Series: (например, ATSAME51) — МК на Cortex-M4F с богатой периферией.
• Texas Instruments TM4C129x Series: (например, TM4C1294) — МК на Cortex-M4F со встроенным Ethernet MAC.

Важное примечание

Для проверки полной совместимости, особенно при миграции проекта, настоятельно рекомендуется использовать официальные инструменты:

1. Сравнительные таблицы (Cross-Reference) на сайте NXP.
2. Утилиту "Kinetics MCU Product Selector" от NXP.
3. Внимательно изучать Data Sheet и Reference Manual как исходной, так и потенциально заменяемой модели, обращая внимание на распиновку, электрические характеристики и отличия в работе периферии.