Kinetis K81-150 MHz硬件加密协处理器,反篡改和QuadSPI微控制器(MCU),基于Arm® Cortex®-M4内核

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Kinetis K81_150 MCU Block Diagram

Kinetis K81_150 MCU Block Diagram

特征

存储器和可扩展性

  • 256KB闪存
  • 256KB SRAM
  • CPU缓存,包括独立的8KB I/D和8KB系统缓存
  • QSPI控制器,从外部串行NOR闪存中针对XIP进行了优化,支持四路和八路数据接口
  • SDRAM和外部存储器总线接口
  • 通过eSDHC外设的eMMC/SDIO接口

超低功耗

  • 灵活的低功耗模式,提供电源和时钟门控,可以实现最佳的外设活动和恢复速度。停止电流<340 nA,运行电流为200 µA/MHz,停止模式唤醒时间为5.8 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
  • 低功耗唤醒单元,带有多达7个内置模块和24个引脚,可作为低功耗停止(LLS)模式/超低功耗停止(VLLS)模式的唤醒源
  • 低功耗外设和DMA支持系统在低功耗状态下持续运行

性能

  • Arm® Cortex®-M4内核 + DSP,高达150 MHz、单周期 MAC、单指令多数据(SIMD) 扩展、单精度浮点运算单元
  • 多达32通道的DMA用于外设和存储器维护,可以降低CPU负载,实现更快的系统吞吐
  • CPU缓存,包括独立的8KB I/D和8KB系统缓存
  • 交叉开关支持并发多主设备总线访问,增加总线带宽

集成成本节约

  • 48MHz内部参考时钟,能够支持全速USB器件,无需外部晶振
  • 集成的USB稳压器,支持从USB电缆直接连接到5V
  • 有多个引脚的独立的I/O电源域,支持无外部电平转换器的接口
  • 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

HMI (人机接口)

  • 32引脚FlexIO模块,能够连接摄像头或显示器
  • 外部存储器总线,用于连接智能显示模块
  • Kinetis® SDK软件库支持的触摸传感接口
  • 通用IO引脚,可支持数字过滤

混合信号功能

  • 可配置分辨率的16位模数转换器(ADC)。单个或差分输出模式操作,以改善噪声抑制
  • 12位数模转换器(DAC),可为音频应用生成模拟波形
  • 两个高速比较器,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

连接与通信

  • USB 2.0 OTG (全速),带USB收发器。带嵌入式48 MHz振荡器的智能式设计,可采用USB无晶振系统设计。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。低压稳压器可通过5 V输入为外部组件提供高达120 mA,3.3 V的片外供电
  • 最多4个UART,支持IrDA
  • EMVSIM模块,支持ISO7816智能卡
  • IC间音频传输(I2S)串行接口,用于接入音频系统
  • 3个DSPI和4个I2C

可靠性和安全性

  • 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

先进的安全性

  • 闪存和芯片安全设置
  • 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
  • 安全操作对称加密的硬件实现。支持DES、3DES、AES、MD5、SHA-1和SHA-256算法
  • 能够禁用JTAG和芯片唯一ID
  • ROM支持,用于加密固件更新
  • 闪存访问控制器,打造嵌入式闪存的仅执行域
  • 硬件加密协处理器,支持DES、AES和公钥加密
  • 外部串行NOR闪存的动态AES解密和执行
  • 篡改检测模块,可检测温度、电压、时钟或引脚篡改,能够创建主动防篡改网格
  • 2KB的安全会话RAM,可链接到篡改检测模块

设计资源

文档

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