Kinetis® K51-100 MHz,段式LCD,USB微控制器(MCU)基于Arm® Cortex®-M4内核

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Kinetis K5x MCU Family Block Diagram

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特征

超低功耗

  • 10种低功耗模式,提供电源和时钟门控,可以实现最佳的外设活动和恢复时间。停止电流<2 µA,运行电流<350 uA/MHz,停止模式唤醒时间4 µs
  • 工作电压降至1.71 V时,仍可实现完整的存储器和模拟操作,延长了电池使用时间
  • 低漏电唤醒单元,带有多达8个内置模块和16个引脚,可作为低漏电停止(LLS)模式/超低漏电停止(VLLS)模式的唤醒源
  • 低功耗定时器支持系统在低功耗状态下持续运行

闪存、SRAM和FlexMemory

  • 256 KB - 512 KB闪存。支持快速访问,具备高可靠性,提供4级安全保护
  • 64 KB - 128 KB的SRAM
  • FlexMemory:32字节 - 4 KB用户可分段的、按字节写入/擦除的EEPROM,适用于数据表/系统数据。可擦写1000万次以上的EEPROM和写入时间仅70 µs的闪存(出现电力故障时不会发生数据丢失或损坏)。无需用户或系统干预便可完成编程和擦除功能,工作电压降至1.71V时仍可完全工作。另有高达256 KB的空间可用于存储额外程序代码、数据或EEPROM备份
  • 两个64级可编程增益放大器,适用于小幅度信号转换

混合信号功能

  • 两个运算放大器支持信号过滤和放大
  • 两个经过优化的跨阻抗放大器,用于将输入电流转换为ADC可读的电压
  • 两个可配置分辨率的高速16位ADC。单输出或差分输出模式运行,可提高噪声抑制水平。利用可编程延迟模块触发功能可实现500 ns的转换时间
  • 两个12位DAC,可以为音频应用生成模拟波形
  • 3个高速比较器,通过将脉宽调制(PWM)置于安全状态,提供快速准确的电机过流保护
  • 模拟参考电压可为模拟模块、ADC和DAC提供精确的参考值,代替外部参考电压,降低系统成本

性能

  • Arm Cortex-M4内核,带有DSP、100 MHz时钟、单周期MAC和单指令多数据(SIMD)扩展
  • 外设和存储器用的多达16通道的DMA,使CPU负载更低,系统吞吐更快
  • 交叉开关支持并发多主设备总线访问,增加总线带宽
  • • 独立的闪存Bank可以并发执行代码和固件更新,既不会影响性能,也无需复杂的编码例程

定时和控制

  • 3个FlexTimer,共有12个通道。硬件死区时间插入和正交解码,用于电机控制
  • 载波调制定时器,用于在遥控应用中生成红外线波形
  • 4通道32位周期中断定时器可为实时操作系统任务调度程序提供时基,还可为ADC转换和可编程延迟模块提供触发源

人机接口

  • 带有多达16路输入的硬件触摸传感接口。可在所有低功耗模式下运行(启用时只增加极小的电流)。通过硬件实现避免了软件轮询方法。高灵敏度,允许使用厚达5毫米厚度的贴膜
  • 灵活的低功率LCD控制器,最高支持320个段(40x8 或 44x4)。LCD闪烁模式能够在低功耗模式下支持低平均功率。段故障检测可防止错误的读数,并降低LCD测试成本。前板/背板重新分配实现了引脚布局灵活性,使PCB设计更轻松,可以通过固件更改LCD配置,无需重新处理硬件。支持多种3 V和5 V LCD面板规格,比与之竞争的控制器的段(引脚)数更少,不需要外部组件。未使用的LCD引脚可以配置为其它通用IO功能

数据连接与通信

  • USB 2.0 OTG (全速)。设备充电检测优化了便携式USB设备的充电电流/时间,延长了电池使用时间。低压稳压器可为5 V输入电源外部组件提供120 mA、3.3 V的片外电源
  • 5个带有IrDA支持的UART,包括一个带有ISO7816智能卡支持的UART。支持各种数据大小、格式和传输/接收设置,满足多种工业通信协议
  • IC间音频传输(I2S)串行接口,用于接入音频系统
  • 多达3个DSPI和两个I2C

可靠性、安全性和安防

  • 硬件加密协处理器用于确保数据传输和存储的安全。比软件实施速度更快,CPU负载最低。支持各种算法 - DES、3DES、AES、MD5、SHA-1、SHA-256
  • 存储器保护单元可为交叉开关上的所有主设备提供存储器保护,提高软件可靠性
  • 循环冗余校验引擎可验证存储器内容和通信数据,提高系统可靠性
  • 时钟独立的COP可防止时钟偏移或代码失控,适用于故障安全型应用(例如,针对家用电器的IEC 60730安全标准)
  • 如果发生看门狗事件,外部看门狗监控器可将输出引脚置于安全状态外部组件
  • 本产品包含在恩智浦产品长期供货计划中,自推出后至少保证15年供货

外部外设支持

  • FlexBus外部总线接口为存储器以及图形显示器这样的外设提供接口选择。最多可支持6个片选信号和2GB可寻址空间
  • 安全的数字主机控制器支持SD、SDIO、MMC或CE-ATA卡,适用于应用中软件升级、媒体文件或添加Wi-Fi支持

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