Семейство Kinetis K10

Микроконтроллеры обработки смешанных сигналов с низким энергопотреблением

Линейка Kinetis состоит из нескольких семейств микроконтроллеров (МК) на базе ядра ARM® Cortex™-M4, совместимых по выводам, набору периферийных устройств и программному обеспечению. Микроконтроллеры семейства изготавливаются по инновационной 90-нм технологии TFS (Thin-Film Storage — тонкопленочная флэш-память) и имеют уникальную электрически перепрограммируемую память FlexMemory. Микроконтроллеры Kinetis характеризуются одним из самых низких в своём классе уровней энергопотребления, а интегрированная аналоговая периферия позволяет говорить о них, как о микроконтроллерах обработки смешанных сигналов.

Семейство K-10 — это младшее семейство линейки Kinetics. В него входят микроконтроллеры с объёмом флэш-памяти от 32 КБ, выпускаемые в корпусе 32QFN c габаритными размерами всего 5 х 5 мм, до 1 МБ в корпусе 144MAPBGA с богатым набором аналоговых, коммуникационных, синхронизирующих, управляющих периферийных устройств. К тому же, совместимость по выводам, гибкое управление энергопотреблением и созданная по инновационной технологии память FlexMemory помогают успешно решить многие сложные вопросы реализации микроконтроллерных систем.

Целевые приложения

  • Датчики дистанционного сбора информации
  • Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)
  • Игровые контроллеры
  • Измерители расхода (жидкости или газа)

Блок-схема

Комплексное предложение: МК + среда разработки + ОСРВ

  • Аппаратная платформа для проведения разработок Freescale Tower System
  • Интегрированная среда разработки
    • Интегрированная среда разработки CodeWarrior 10.0 на базе Eclipse и Processor Expert
    • IAR Embedded Workbench
    • Keil MDK (Microcontroller Development Kit — набор разработки микроконтроллерных устройств)
    • CodeSourcery Sourcery G++ (GNU)
  • Программное обеспечение и ОСРВ
    • Библиотеки математических функций, цифровой обработки сигналов и шифрования
    • Библиотеки функций управления электродвигателями
    • Бесплатные загрузчики (USB, Ethernet, через радио- и последовательный интерфейс)
    • Бесплатные библиотеки Freescale графического интерфейса пользователя
    • Бесплатная ОСРВ Freescale MQX™
    • Недорогие защищённые коммуникационные протоколы Nano™ SSL/ Nano™ SSH для ОСРВ Freescale MQX
    • Micrium µC/OS-III
    • Express Logic ThreadX
    • SEGGER embOS
    • freeRTOS
    • Mocana (безопасность)
  • Плюс полная экосистема ARM

Особенности и достоинства

ОсобенностиДостоинства
  • Ядро ARM Cortex-M4 с поддержкой операций ЦОС и опционально с блоком (сопроцессором) вычислений с плавающей точкой одинарной точности
  • До 32 каналов DMA (прямого доступа к памяти)
  • До 16 КБ кэш-памяти
  • Матричный переключатель (cross bar switch)
  • Ядро, работающее на частотах до 150 МГц, с поддержкой обработки широкополосных сигналов
  • Обслуживание памяти и периферийных устройств с пониженной загрузкой ЦПУ. Оптимизированы пропускная способность шины и параметры флэш-памяти. Увеличение пропускной способности, благодаря согласованному доступу к шине нескольких ведущих устройств
  • Флэш-память объёмом 32 КБ … 1 МБ
  • ОЗУ объёмом до 128 КБ
  • FlexMemory объёмом 32...512 КБ
  • Высокая надёжность, быстрый доступ к памяти программ с четырёхуровневой защитой. Независимые банки флэш-памяти позволяют организовать параллельное выполнение программы и обновление встроенного ПО
  • Память FlexMemory предоставляет от 32 Б до 16 КБ сегментируемой пользователем памяти EEPROM с побайтовой записью/стиранием. Плюс имеется память FlexNVM (энергонезависимая память) объёмом 32...512 КБ, которая может использоваться как дополнительная память программ, память данных или резервная копия EEPROM
  • 10 режимов ультранизкого энергопотребления с сохранением возможности программирования флэш-памяти и работоспособности аналоговой периферии при напряжениях питания вплоть до 1.71 В
  • Таймер и часы реального времени с низким энергопотребелением, блок выхода из «спящих» режимов с низким током утечки
  • Временные параметры активности периферийных устройств и выхода из режимов пониженного энергопотребления могут быть оптимизированы в соответствии с требованиями приложений, что позволяет увеличить ресурс батарей (ток в режиме Stop менее 500 нА, ток в рабочем режиме менее 200 мкА/МГц, время выхода из режима Stop 4 мкс)
  • Функционирование микроконтроллера в одном из режимов с пониженным энергопотреблением, гибко настраиваемый способ выхода из этих режимов
  • Высокоскоростные 16-битные АЦП. Усилители с программируемым коэффициентом усиления.
  • 12-битные ЦАП. Высокоскоростные компараторы
  • Встроенный источник опорного напряжения
  • Возможность быстрого и точного предварительного преобразования сигналов с поддержкой дифференциального включения для лучшего подавления шумовой составляющей. Возможность обработки сигналов малой амплитуды
  • Генерация аналоговых сигналов для аудиоприложений. Реализация быстрых и точных схем защиты электродвигателей от превышения тока.
  • Не требуется внешний источник опорного напряжения, что снижает общую стоимость системы
  • Интерфейс подключения ёмкостных сенсоров с низким энергопотреблением
  • Позволяет заменить механическую клавиатуру, движковые и поворотные элементы пользовательского интерфейса на современные сенсорные элементы. Интерфейс работает во всех предусмотренных в МК режимах пониженного энергопотребления, лишь незначительно увеличивая потребляемый ток. Поддерживается до 16 входов
  • До шести универсальных асинхронных приемопередатчиков (UART) с поддержкой IrDA (передача данных в ИК-диапазоне). Один UART с поддержкой ISO 7816
  • Интерфейс I2S (I2C-Sound), до двух модулей CAN, до трёх интерфейсов DSPI, до двух интерфейсов I2C
  • Настройка размеров данных, форматов, режимов приёма/передачи, поддерживаемых различными промышленными коммуникационными протоколами
  • Множество коммуникационных интерфейсов для простого и эффективного обмена данными, объединения промышленных сетей и интерфейса с аудиосистемами

Сводная таблица микроконтроллеров семейства К10

МодельТактовая частота ЦПУ [МГц]ПамятьОпциональные функциональные возможностиКорпуса
Флэш [КБ]Flex
Memory [КБ]
EEPROM
/DataFlash		ОЗУ [КБ]Кэш [КБ]SPFPUMPUSDHCNFCEBIDACPGA5-В линии вв/выв32QFN (5x5 мм)48QFN (7x7 мм)48LQFP (7x7 мм)64QFN (9x9 мм)64LQFP (10x10 мм)80LQFP (12x12 мм)81BGA (10x10 мм)100LQFP (14x14 мм)104BGA (10x10 мм)144LQFP (20x20 мм)144 BGA (13x13 мм)
MK10N32Vyy505032—8FMFTLFFXLHLKCB
MK10N64Vyy505064—16FMFTLFFXLHLKCB
MK10X32Vyy5050322/328FMFTLFFXLHLKCB
MK10X64Vyy5050642/3216FMFTLFFXLHLKCB
MK10X128Vyy50501282/3232♦♦♦♦FXLHLKCBLLML
MK10X128Vyy72721282/3232♦♦♦♦FXLHLKCBLLML
MK10X256Vyy72722562/3264♦♦♦♦LKCBLLMLLQMD
MK10X128Vyy1001001284/12832♦♦♦♦♦♦LQMD
MK10X256Vyy1001002564/25664♦♦♦♦♦♦LQMD
MK10X512Vyy100100512—128♦♦♦♦♦♦LKCBLLMLLQMD
MK10X512Vyy12012051216/51212816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK10X512Vyy15015051216/51212816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK10N1M0Vyy1201201024—12816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK10N1M0Vyy1501501024—12816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD

yy = код корпуса, приведённый в колонке «Корпуса».

Электронные компоненты Freescale >>>
О компании Freescale >>>