Семейство Kinetis K20

Микроконтроллеры с интерфейсом USB OTG и 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.

Микроконтроллеры семейства K20 программно, по выводам, по набору периферийных устройств совместимы с соответствующими микроконтроллерами семейства K10. В семейство K20 добавлен полноскоростной (full-speed) и высокоскоростной (high-speed) интерфейс USB 2.0 On-The-Go, способный обнаруживать зарядные USB-устройства. В состав данного семейства 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. Микроконтроллеры семейства К20 с высокоплотной памятью оснащены также контроллером NAND-флэш-памяти и блоком вычислений с плавающей точкой одинарной точности.

Целевые приложения

  • Сканеры штрих-кодов
  • Портативные медиаплееры
  • Принтеры
  • Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

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, радио, последовательный)
    • Бесплатные библиотеки Freescale графического интерфейса пользователя
    • Бесплатная ОСРВ Freescale MQX™
    • Недорогие защищенные 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 коммутатор (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
  • USB On-The-Go (полноскоростной и высокоскоростной) с обнаружением зарядных устройств
  • Оптимизированная время-токовая диаграмма зарядного процесса для портативных USB-приборов позволяет обеспечить длительный срок службы аккумуляторных батарей
  • Устройство защиты памяти
  • Аппаратное формирование циклического избыточного кода
  • Независимо тактируемый сторожевой таймер. Монитор внешнего сторожевого таймера
  • Обеспечивает защиту памяти для всех ведомых устройств матричного коммутатора, что повышает надёжность программного обеспечения
  • Осуществление проверки содержимого памяти и передаваемых/принимаемых данных, что увеличивает надёжность системы
  • Предотвращает аварийные ситуации из-за программных сбоев в отказоустойчивых приложениях. Перевод выходных линий в состояние, безопасное для внешних компонентов в случае срабатывания сторожевого таймера
  • До четырёх таймеров FlexTimers с числом каналов до 20
  • Модулятор-передатчик несущей
  • 4 канала, 32-битный таймер периодических прерываний
  • Таймеры общего назначения с аппаратной вставкой «мёртвого» времени и квадратурным декодированием для систем управления электродвигателями
  • Генерация ИК сигнала для приложений с дистанционным управлением
  • Генерация временных меток для планировщика задач ОСРВ или формирования сигналов запуска для аналого-цифровых преобразователей и блока программируемых временных задержек
  • Интерфейс внешней шины FlexBus
  • Хост-контроллер флэш-карт формата SD (Secure Digital)
  • Контроллер NAND-флэш-памяти
  • Позволяет подключать внешнюю память и периферийные устройства, например, графические дисплеи
  • Подключение карт памяти форматов SD, SDIO, MMC или CE-ATA для обновления ПО, файловых систем или добавления поддержки Wi-Fi® или Bluetooth®
  • 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 программного обеспечения
  • 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

Сводная таблица микроконтроллеров семейства К20

МодельТактовая частота ЦПУ [МГц]ПамятьОпциональные функциональные возможностиКорпуса
Флэш [КБ]Flex
Memory [КБ] EEPROM
/DataFlash		ОЗУ [КБ]Кэш [КБ]SPFPUMPUSDHCNFCEBIDACPGA5-В линии вв/вывДругое32QFN (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)
MK20N32Vyy505032—8FMFTLFFXLHLKCB
MK20N64Vyy505064—16FMFTLFFXLHLKCB
MK20X32Vyy5050322/328FMFTLFFXLHLKCB
MK20X64Vyy5050642/3216FMFTLFFXLHLKCB
MK20X128Vyy50501282/3232♦♦♦♦FXLHLKCBLLML
MK20X128Vyy72721282/3232♦♦♦♦FXLHLKCBLLML
MK20X256Vyy72722562/3264♦♦♦♦LKCBLLMLLQMD
MK20X128Vyy1001001284/12832♦♦♦♦♦♦LQMD
MK20X256Vyy1001002564/25664♦♦♦♦♦♦LQMD
MK20X512Vyy100100512—128♦♦♦♦♦♦LKCBLLMLLQMD
MK20X512Vyy12012051216/51212816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK20X512Vyy15015051216/51212816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK20N1M0Vyy1201201024—12816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD
MK20N1M0Vyy1501501024—12816♦♦♦♦♦♦♦♦LQMD

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

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