Семейство Kinetis K30

Микроконтроллеры обработки смешанных сигналов с низким энергопотреблением и поддержкой сегментного ЖК-дисплея

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 K30 программно, по выводам, по набору периферийных устройств совместимы с соответствующими микроконтроллерами семейства K10. В семейство K30 добавлен гибкий контроллер сегментного жидкокристаллического дисплея с поддержкой до 320 сегментов. В состав данного семейства входят микроконтроллеры с объёмом флэш-памяти от 64 КБ, выпускаемые в корпусе 64QFN, до 512 КБ в корпусе 144MAPBGA, с богатым набором аналоговых, коммуникационных, синхронизирующих, управляющих периферийных устройств.

Целевые приложения

  • Термостаты
  • Интеллектуальные измерительные устройства
  • Мониторы сердечного ритма

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 emboss
    • freeRTOS
    • Mocana (безопасность)
  • Плюс полная экосистема ARM

Особенности и достоинства

ОсобенностиДостоинства
  • Ядро ARM Cortex-M4 с поддержкой операций ЦОС
  • До 16 каналов DMA (прямого доступа к памяти)
  • Матричный коммутатор (cross bar switch)
  • Ядро, работающее на частотах до 100 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
  • Гибкий, контроллер ЖК-дисплея с поддержкой до 320 сегментов (40х8 или 44х4) с низким энергопотреблением
  • Режим мерцания (blink mode) ЖК-дисплея позволяет добиться низкого энергопотребления
  • Обнаружение сбойных сегментов позволяет гарантировать, что на дисплей не будет выводиться информация, которая может быть ошибочно интерпретирована из-за наличия неработоспособных сегментов. Снижается стоимость тестирования ЖК-дисплея
  • Возможность переназначения контактов передней/задней объединительных панелей упрощает проектирование печатной платы и позволяет программно изменять конфигурацию ЖК-дисплея, не перерабатывая аппаратную часть
  • Поддерживает большое количество 3-В и 5-В ЖК-панелей различных размеров, обходясь меньшим числом выводов (сегментов), чем контроллеры-конкуренты. Внешние компоненты не требуются
  • Неиспользуемые линии, подключенные к контроллеру ЖК-дисплея, могут быть сконфигурированы для выполнения других функций, аналогично линиям вв/выв общего назначения
  • 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 микроконтроллере режимах пониженного энергопотребления, лишь незначительно увеличивая потребляемый ток. Поддерживается до 16 входов
  • 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
  • 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
  • Флэш-память объёмом 64 КБ ... 512 КБ
  • ОЗУ объёмом до 128 КБ
  • FlexMemory объёмом 32...256 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 4 КБ сегментируемой пользователем памяти EEPROM с побайтовой записью/стиранием. Плюс имеется память FlexNVM (энергонезависимая память) объёмом 32...256 КБ, которая может использоваться как дополнительная память программ, память данных или резервная копия EEPROM

Сводная таблица микроконтроллеров семейства К30

МодельТактовая частота ЦПУ [МГц]ПамятьОпциональные функциональные возможностиКорпуса
Флэш [КБ]Flex
Memory [КБ]
EEPROM
/DataFlash		ОЗУ [КБ]MPUSDHCEBIDACPGA5-В линии вв/вывДругое64QFN (9x9 мм)64LQFP (10x10 мм)80LQFP (12x12 мм)81BGA (10x10 мм)100LQFP (14x14 мм)104BGA (10x10 мм)144LQFP (20x20 мм)144 BGA (13x13 мм)
MK30X64Vyy5050642/3216♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 24х8/28х4)		FXLHLKCB
MK30X128Vyy50501282/3232♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		FXLHLKCBLLML
MK30X128Vyy72721282/3232♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		FXLHLKCBLLML
MK30X256Vyy72722562/3264♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		LKCBLLMLLQMD
MK30X128Vyy1001001284/12832♦♦♦♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LQMD
MK30X256Vyy1001002564/25664♦♦♦♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LQMD
MK30N512Vyy100100512—128♦♦♦♦♦♦Контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LKCBLLMLLQMD

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

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