Новые микроконтроллеры серии Kinetis L на основе ядра ARM® Cortex™-M0+ компании Freescale Semiconductor отличаются улучшенной энергоэффективностью, производительностью и простотой использования по сравнению с устройствами предыдущих поколений.

Серия L включает 5 семейств микроконтроллеров: KL0, KL1, KL2, KL3 и KL4. Каждое семейство сочетает в себе превосходные характеристики энергетической экономичности как в активном режиме, так и в режимах ожидания, с высокой производительностью обработки данных, широким выбором объема интегрированной Flash-памяти и обширным набором аналоговых, коммуникационных и HMI (человеко-машинный интерфейс) периферийных устройств.

Микроконтроллеры семейства KL0 совместимы по расположению выводов с 8-битными микроконтроллерами семейства S08Px (позволяя разработчикам 8-битных приложений максимально просто перейти на 32-битную платформу устройств серии Kinetis), при этом являясь совместимыми на уровне программного кода с устройствами других семейств серии Kinetis L.

Микроконтроллеры семейств KL1/2/3/4 аппаратно и программно полностью совместимы друг с другом, а также с эквивалентными им микроконтроллерами серии Kinetis К, выполненными на основе ядра ARM® Cortex™-M4 (KL1 -> K10, KL2 -> K20 и т.д.). Данная особенность обеспечивает разработчикам возможность простой миграции вверх/вниз по классам устройств при необходимости осуществления масштабирования в направлении большей/меньшей производительности, объема памяти и состава интегрированных периферийных модулей, позволяя повторно использовать аппаратные и программные решения для разработки схожих конечных продуктов, существенно сокращая время их выхода на рынок.

Архитектура процессора ARM Cortex-M0+

Отличительные особенности:

• 32-разрядное ядро ARM® Cortex™-M0+ с уровнем производительности 1.77 CoreMark/МГц (в 2…40 раз больше, чем у 8-/16-битных микроконтроллеров и на 9% больше, чем у микроконтроллеров на основе ядра ARM® Cortex™-M0)
• 2-уровневый конвейер, обеспечивающий сокращение количества тактов на команду (CPI), ускоряя выполнение инструкций ветвления и вызова обработчиков прерываний
• Высокая энергоэффективность: соотношение CoreMark/мА в 2 раза выше, чем у ближайших по характеристикам 8-/16-битных микроконтроллеров
• Программный доступ к памяти в каждом цикле обеспечивает снижение энергопотребления
• Доступ к портам ввода/вывода в течение одного такта обеспечивает на 50% более высокую частоту переключения линий портов по сравнению со стандартными решениями, что улучшает время реакции на внешние быстроменяющиеся события и расширяет возможности программной эмуляции протоколов обмена данных
• Линейная адресация 4 Гбайт адресного пространства устраняет необходимость в использовании сложных схем подкачки и страничной организации памяти, упрощая

архитектуру программного кода

• Сокращенный набор из всего 56 инструкций (длиной, в основном, 16 бит). Возможность быстрого умножения целых беззнаковых чисел 32 x 32 бит за 1 такт
• Набор инструкций, полностью совместимый с процессорами на основе ядра ARM® Cortex™-M0, являющийся подмножеством набора инструкций процессоров Cortex™-M3/M4
• Лучшая в своем классе плотность кода (по сравнению с 8-/16-битными архитектурами), обеспечивающая уменьшение размера, стоимости и энергопотребления интегрированной Flash–памяти
• Простая в использовании, нересурсоемкая система трассировки Micro TRACE Buffer. Обеспечивает трассировку информации, хранящейся в небольшой области SRAM–памяти процессора (размер определяется пользователем) с функцией чтения посредством интерфейса SWD/JTAG
• Всесторонняя поддержка экосистемы ARM

Общие особенности всех микроконтроллеров серии Kinetis L:

• Исключительно высокая производительность:
  • 32-разрядное ядро ARM® Cortex™-M0+ с тактовой частотой до 48 МГц
  • 90-нм технологический процесс
  • Блок управления битами (BME)
  • Ток потребления менее 50 мкА / МГц, энергоэффективность 3.8 CoreMark / мВт
  • Перекрестная коммутационная матрица линий периферийных устройств
  • Контроллер Flash–памяти с нулевым временем ожидания
• Сверхмалое энергопотребление:
  • 90-нм технология Flash–памяти с малым током утечки
  • Несколько режимов энергопотребления (активных, ожидания, останова)
  • Время выхода из режима глубокого сна 4 мкс
  • Уменьшение энергопотребления за счет отключения питания неиспользуемых периферийных модулей, а также снижения тактовой частоты
  • Режим глубокого сна (ток потребления 2 мкА) с сохранением состояний регистров и активным модулем слежения за понижением напряжения питания (LVD). Время пробуждения 4.3 мкс
• Энергоэффективные периферийные модули:
  • Функция автономной работы периферийных модулей (ADMA, UART, таймеров, АЦП, контроллера сегментного ЖК-дисплея, контроллера сенсорной клавиатуры) в режимах глубокого сна с возможностью принятия решений и обработки данных без пробуждения ядра
  • 12-/16-битный АЦП
  • 12-битный ЦАП
  • Высокоскоростные аналоговые компараторы
  • Многофункциональные таймеры для широкого спектра приложений, включая системы управления электродвигателями

Область применения:

• Приборы с батарейным питанием
• Потребительские товары
• Сенсорные сети
• Интеллектуальные системы учета
• Медицинские приборы

Инструментальные средства:

• Freedom Development Platform (FREEDOM-KL25Z) – компактная, малопотребляющая, недорогая демонстрационная и отладочная система, обеспечивающая простое прототипирование приложений. Сочетает форм-фактор промышленного стандарта с широким выбором плат расширения сторонних производителей. Интегрированный модуль последовательного отладочного интерфейса (OpenSDA) поддерживает программирование Flash-памяти посредством порта USB в режиме устройства хранения данных (mass storage), режим виртуального последовательного порта и стандартные функции программирования и контроля за исполнением прикладного кода.
• TWR-KL25Z48M — новая микроконтроллерная плата модульной платформы разработки Tower System. Модуль TWR-KL25Z48M оснащен последовательным отладочным интерфейсом OpenSDA, емкостной сенсорной панелью, разъемом для стыковки с базовым блоком Tower System, и многими другими узлами.
• Processor Expert — пакет программного обеспечения, включающий компоненты RTOS Freescale MQX™. Processor Expert включает в себя несколько опций, позволяющих ускорить процесс разработки и анализа программного кода, таких как функция автоматической генерации С-кода для периферийных устройств, а также система анализа задействованных ресурсов микроконтроллера и выявления потенциально проблемных участков программного кода перед его отладкой.
• Среды разработки (IDE): Code Red, GCC, IAR, Keil и другие ARM инструментарии.
• Бесплатная операционной системы реального времени Freescale MQX™ Lite.

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Веб страница Freescale по микроконтроллерам семейства Kinetis L