Семейство Kinetis K40

Микроконтроллеры обработки смешанных сигналов с низким энергопотреблением c интерфейсом USB 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 K40 программно, по выводам, по набору периферийных устройств совместимы с соответствующими микроконтроллерами семейства K10. В семейство K40 добавлен полноскоростной (full speed) интерфейс USB 2.0 On-The-Go с возможностью обнаружения зарядных устройств и гибкий контроллер сегментного жидкокристаллического дисплея с поддержкой до 320 сегментов, с низким энергопотреблением. В состав данного семейства входят микроконтроллеры с объёмом флэш-памяти от 64 КБ в корпусе 64QFN до 512 КБ в корпусе 144MAPBGA с богатым набором аналоговых, коммуникационных, синхронизирующих, управляющих периферийных устройств.

Целевые приложения

  • GPS-приемники
  • Устройства измерения сахара в крови
  • Бортовые компьютеры мототехники
  • Счётчики банкнот

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 интерфейсы)
    • 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
  • 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
  • USB On-The-Go (полноскоростной) с обнаружением зарядных устройств
  • Оптимизированная время-токовая диаграмма зарядного процесса для портативных USB-приборов позволяет обеспечить длительный срок службы аккумуляторных батарей. Низковольтный стабилизатор при входном напряжении 5 В обеспечивает ток до 120 мА и напряжение 3.3 В для питания внешних компонентов
  • 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, подключённые к контроллеру ЖК-дисплея, могут быть сконфигурированы для выполнения других функций, аналогично линиям вв/выв общего назначения
  • Интерфейс внешней шины FlexBus
  • Хост-контроллер флэш-карт формата SD (Secure Digital)
  • 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®
  • До трёх таймеров FlexTimers с числом каналов до 12
  • 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
  • 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 К40



МодельТактовая частота ЦПУ [МГц]ПамятьОпциональные функциональные возможностиКорпуса
Флэш [КБ]FlexMemory [КБ]
EEPROM/DataFlash		ОЗУ [КБ]SPFPUSDHCNFCEBIDACPGA5-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)
MK40X64Vyy5050642/3216♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 24х8/28х4)		FXLHLKCB
MK40X128Vyy50501282/3232♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		FXLHLKCBLLML
MK40X128Vyy72721282/3232♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		FXLHLKCBLLML
MK40X256Vyy72722562/3264♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 36х8/40х4)		LKCBLLML
MK40X128Vyy1001001284/12832♦♦♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LQMD
MK40X256Vyy1001002564/25664♦♦♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LQMD
MK40N512Vyy100100512—128♦♦♦♦♦USB OTG (LS/FS), контроллер сегм. ЖК-дисплея
(до 40х8/44х4)		LKCBLLMLLQMD

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

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