Freescale S9KEAZ64AMLK

Отличный выбор микроконтроллера для автомобильных и промышленных приложений. Вот подробное описание и технические характеристики Freescale (NXP) S9KEAZ64AMLK, а также сопутствующая информация.

Описание и назначение

S9KEAZ64AMLK — это 32-битный микроконтроллер семейства Kinetis EA Series, разработанный специально для автомобильных и промышленных применений, требующих высокой надежности, широкого температурного диапазона и устойчивости к жестким условиям эксплуатации.

• Основное назначение: Управление в автомобильной электронике (кузовной электроника, управление освещением, сиденьями, дверными модулями, топливными насосами, простыми узлами комфорта), а также в промышленных системах управления (PLC, приводы, источники питания).
• Ключевая особенность серии KEA: Разработаны на базе проверенного ядра ARM® Cortex®-M0+, с фокусом на надежность, низкую стоимость и минимальное энергопотребление. Идеальны для замены устаревших 8/16-битных MCU.
• Степень интеграции: Содержит все необходимые периферийные модули для создания законченного устройства без значительной внешней обвязки.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: ARM® Cortex®-M0+
• Тактовая частота: До 48 МГц.
• Разрядность: 32-бит.
• Производительность: ~0.9 DMIPS/MHz.

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 64 КБ.
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• Дополнительная EEPROM-эмуляция: Возможна во флэш-памяти.

3. Периферийные модули:

• Таймеры:
  • FTM (FlexTimer Module): 2 модуля (6-канальный и 2-канальный) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения, кодирования сигналов.
  • PIT (Periodic Interrupt Timer): Модуль периодических прерываний.
  • RTC (Real-Time Clock): Часы реального времени с календарем.
  • COP (Watchdog): Сторожевой таймер.
• Интерфейсы связи:
  • UART (SCI): 2 модуля (асинхронный и синхронный режимы).
  • SPI: 1 модуль.
  • I2C: 1 модуль.
• Аналоговые модули:
  • ADC: 16-канальный 12-битный аналого-цифровой преобразователь со скоростью до 1.2 Мвыб/с.
  • ACMP: Аналоговый компаратор.
• Системные модули:
  • DMA: Контроллер прямого доступа к памяти (4 канала), разгружает ядро.
  • Циклический избыточный код (CRC): Модуль для проверки целостности данных.
  • Генератор тактовых сигналов: Внутренние и внешние осцилляторы.

4. Напряжение питания и энергопотребление:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон, позволяет работать напрямую от автомобильного аккумулятора через стабилизатор или в 3.3В/5В системах).
• Режимы пониженного энергопотребления: Wait, Stop.

5. Температурный диапазон:

• Автомобильный (AEC-Q100 Grade 1): -40°C до +125°C (рабочая температура перехода, Tj). Это критически важный параметр для применения под капотом автомобиля.

6. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP-32 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество выводов: 32.
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 27 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера и совместимые модели (Alternate Parts)

Модель S9KEAZ64AMLK является частью большого семейства. Вот ключевые парт-номера и совместимые модели, сгруппированные по характеристикам:

1. В рамках того же семейства KEA (прямые аналоги с разным объемом памяти):

• S9KEAZ32AMLK: Полный аналог, но с 32 КБ флэш-памяти и 2 КБ ОЗУ.
• S9KEAZ128AMLK: Полный аналог, но с 128 КБ флэш-памяти и 8 КБ ОЗУ.
• S9KEAZN64AMLK: Вариант с дополнительным CAN интерфейсом (FlexCAN). Имеет 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• S9KEAZN32AMLK / S9KEAZN128AMLK: Варианты с CAN и соответствующим объемом памяти (32КБ/128КБ).

Важно: Модели с суффиксом N (с CAN) имеют иную маршрутизацию выводов (pinout), поэтому не являются прямой "drop-in" заменой для моделей без CAN.

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) и функционалу модели:

• По архитектуре и периферии: Микроконтроллеры серии Kinetis L (например, KL25Z) также на ядре Cortex-M0+, но они не сертифицированы по AEC-Q100 и имеют, как правило, меньший температурный диапазон. Подходят для промышленных, но не для автомобильных применений.
• Для миграции с 8/16-битных платформ: Серия KEA была разработана как логический преемник 8-битных микроконтроллеров S08 и 16-битных S12Z от NXP.

3. Обозначение парт-номера (Part Number Decoding):

• S9KEA – Серия Kinetis EA, автомобильного класса.
• Z – Суб-семейство (базовая линейка).
• 64 – Объем флэш-памяти (64 КБ).
• A – Версия ядра/набора периферии.
• M – Температурный диапазон (-40°C to +125°C).
• L – Низкое энергопотребление.
• K – Тип корпуса (LQFP-32).

Ключевые преимущества для применения:

1. Автомобильный класс: AEC-Q100 Grade 1.
2. Широкий диапазон питания: Работа от 2.7В до 5.5В.
3. Надежность: Наличие ECC для флэш-памяти, CRC, watchdog.
4. Экономичность: Низкая стоимость и низкое энергопотребление благодаря ядру Cortex-M0+.
5. Удобство разработки: Поддерживается средой MCUXpresso IDE, SDK и конфигурационными инструментами от NXP. Совместим с экосистемой ARM (Keil, IAR).

Где искать актуальную информацию:

• Официальная страница продукта на сайте NXP.
• Datasheet и Reference Manual для семейства Kinetis EA (S9KEA).
• Инструмент MCUXpresso Config Tools для подбора аналогов и конфигурации периферии.