Noua Serie Kinetis E MCU cuprinde microcontrolere care sunt ideale pentru aplicaţii în aparate casnice și aplicaţii industriale – în echipamente care, de obicei, funcţionează în medii cu perturbaţii electrice – cum ar fi mașinile de spălat, frigidere, sisteme de control al locuinţelor sau clădirilor și control al motoarelor. Seria Kinetis E oferă primul MCU alimentat la 5V, ce lucrează pe 32 de biţi și este construit pe baza nucleului de procesare ARM Cortex-M0+. O caracteristică importantă a nucleului este imunitatea la zgomot electromagnetic, specifică doar pentru vechile sisteme cu microcontrolere pe 8- și 16-biţi. Acesta oferă, în același timp, eficienţă înaltă și densitate optimă de cod.
Seria Kinetis E reprezintă portofoliul cel mai scalabil de microcontrolere din industrie, bazate pe ARM®Cortex®-M0+. Concepute pentru a asigura robustețe ridicată în medii cu zgomot electric complex (pot fi alimentate la 5V) și aplicații de înaltă fiabilitate, familiile din seria Kinetis E oferă o gamă largă de periferice, opțiuni de memorie și tipuri de încapsulare. Seria Kinetis E are în comun perifericele și alocarea numărului de pini (pincounts), care permite dezvoltatorilor să migreze cu ușurință în aceeași familie de microcontrolere sau între familiile de MCU-uri, pentru a profita de mai multă memorie sau caracteristici de integrare comune.
Această scalabilitate permite dezvoltatorilor să standardizeze, pe baza seriei Kinetis E, platformele lor de produse finite, iar maximizarea reutilizării de hardware și software va duce la reducerea timpului de lansare pe piață a produselor.
Caracteristici principale
• Nucleu 32-biţi ARM Cortex-M0+
• Amprentă de memorie scalabilă de la 8KB Flash / 1KB SRAM la 128KB flash / 16KB SRAM
• Precizie de prelucrare a semnalul mixat, având un comparator analogic inclus în cip și convertor 12-biţi ADC
• Timere puternice pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv de control al motorului
• Interfețe seriale de comunicare, cum ar fi UART, SPI, I²C etc.
• Securitate înaltă și siguranță cu ceas de gardă (watchdog) intern și modul CRC programabil
• Alimentare din sursă unică (2.7 – 5.5V), cu memorie Flash având funcționalități complete de programare / ștergere / citire
• Domeniul temperaturii ambiante de operare: -40°C ~ 105°C
Kinetis KE02MCU
Sub-familia Kinetis KE02 este nivelul de pornire pentru Seria Kinetis E și este compatibilă la pini cu alte MCU-uri în cadrul seriei Kinetis E, dar și cu familia Freescale 8-biţi S08P. Această sub-familie include o gamă puternică de periferice analogice, de comunicare, timing și de control, cu o dimensiune specifică a memoriei flash și alocare a numărului de pini. Microcontrolerele din familie funcționează cu un consum redus de energie, au mare robustețe și oferă dezvoltatorilor, la un cost eficient, o soluție adecvată ca nivel de pornire (entry-level) pentru aplicații pe 32 de biți. Seria Kinetis E constituie următoarea generație de microcontrolere cu imunitatea îmbunătățită la perturbații ESD / EMC și o înaltă fiabilitate, pentru aplicații sensibile la cost.
Caracteristici de funcţionare
• Domeniul de tensiune de alimentare: 2.7 – 5.5V
• Gama de tensiune pentru scriere în memoria flash: 2.7 – 5.5V
• Interval de temperatură ambientă: -40 … 105°C
Performanţă
• Nucleu ARM®Cortex-M0+, până la 20MHz
• Multiplicare într-un singur ciclu, 32-biţi × 32-biţi
• Acces la port I/O într-un singur ciclu
Memorii și interfeţe de memorie
• Până la 64KB Flash
• Până la 256B EEPROM
• Până la 4MB RAM
Ceasuri
• Oscilator (OSC) – oscilator Pierce controlat în buclă, rezonator cu cristal sau ceramic, în gama 31,25kHz la 39.0625kHz sau 4MHz la 20MHz
• Sursă internă de ceas (ICS) – FLL intern cu referință internă sau externă, cu ajustare de precizie a referinței interne ce permite o abatere de 1% în intervalul de temperatură de la 0°C la 70°C și o abatere de 1,5% în intervalul de temperatură de la -40°C la 105°C, până la 20MHz
• Oscilator intern de 1kHz, low-power (LPO)
Periferice de sistem
• Modulul de management al puterii (PMC), cu trei moduri de funcționare: Run, Wait, Stop
• Detectarea de nivel scăzut de tensiune (LVD), cu reset sau întrerupere, nivele selectabile
• Ceas de gardă (watchdog) cu sursă de ceas independentă (WDOG)
• Modul de control CRC, programabil
• Interfață serială pentru depanare (SWD)
• Instrument de manipulare la nivel de bit (BME)
Module de securitate și integritate
• Număr unic de identificare (ID), cu 64 biți, pe cip
Interfaţă om-mașină
• Până la 57 semnale intrare / ieșire de uz general (GPIO)
• Două module de întrerupere prin tastatură, cu 8 biți (KBI)
Module analogice
• Un convertor Analog/Digital de tip SAR, cu 16-canale, cu 12 biți, cu operare în modul Stop, opțional cu declanșare prin hardware (ADC)
• Două comparatoare analogice care conțin un convertor Digital/Analog, cu 6 biți, și o intrare de referință programabilă (ACMP)
Timere
• Un FlexTimer / PWM cu 6-canale (FTM)
• Două FlexTimer / PWM cu 2 canale (FTM)
• Un timer de întrerupe periodică cu 2 canale (PIT)
• Un ceas de timp real (RTC)
Aplicaţii ţintă ale Seriilor Kinetis
•
Consum
Freescale oferă soluții de sistem, inclusiv modele de referință, pentru a vă ajuta la dezvoltarea de aplicații de consum cu nivele înalte de performanțe. Tehnologia Freescale include o gamă completă de microcontrolere și procesoare de aplicații construite pe tehnologie ARM® cu suport larg pentru sistemul de operare. Pe lângă microcontrolerele Kinetis, care sunt susținute de sisteme de operare în timp (RTOS), cum ar fi Freescale MQX™, se adaugă soluțiile Freescale Xtrinsic de senzori, obținând astfel combinația ideală între capacitatea de detectare de înaltă performanță, capacitatea de prelucrare și software-ul personalizat. Cu un ecosistem complet de instrumente, software, tehnologie și servicii, Freescale ajută la simplificarea inovării și scurtarea ciclului de proiectare.
Kinetis KE02MCU se recomandă la controlul puterii în dispozitive ce comandă motoare și relee în aplicații de consum:
– Mașini de spălat
– Sisteme de aer condiționat
– Uscătoare
– Frigidere
– Aplicații de răcire cu ventilator în computere
•
Industriale
Soluțiile Freescale de procesoare pentru control și de rețea sunt proiectate pentru a satisface cerințele exigente de siguranță, securitate și fiabilitate a procesării din infrastructură și din producție. Procesoarele Freescale, fiind robuste, sunt frecvent selectate pentru control industrial, senzori inteligenți, crearea de rețele și de interfețe om-mașină (HMI), contoare inteligente, dispozitive de îngrijire a sănătății, automatizări industriale, de control al motoarelor, aparate electrocasnice, de control al clădirilor, punct de vânzare și de informare, industria aerospațială și de apărare și industria mijloacelor de transport.
Kinetis KE02MCU este recomandat pentru controlul puterii în dispozitive ce lucrează în medii puternic afectate de perturbaţii electromagnetice, specific industriale:
– Surse de alimentare (DC-DC)
– Măsurări electrice
– Panouri de control în lifturi
– Control de parametri tehnologici în industrii
– Întrerupătoare de circuite
Aplicaţii asociate
• Conectivitate
• Motor Control
• Controlul inteligent al energiei
Resurse de proiectare
• Noţiuni de bază
– Freescale Solution Advisor
– Comunitatea Kinetis MCU
• Instrumente de dezvoltare (Hardware, IDE, Compilator, Debugger)
– Platforma de dezvoltare Freedom
– IAR Embedded Workbench
– Keil Microcontroller Development Kit
Pentru informarea curentă despre produsele Kinetis E și documentații, vizitați www.freescale.com/Kinets/Eseries
Nota de aplicație AN4476 (Considerații de proiectare EMC pentru microcontrolerul MC9S08PT60), disponibilă pe www.freescale.com, oferă descrieri detaliate ale conceptelor și teoriei EMC de bază, care pot ajuta dezvoltatorii de aplicații să înțeleagă motivul din spatele fiecărui sfat de proiectare EMC. Citiți această notă de aplicație, împreună cu alte documente ale seriei Kinetis E, cum ar fi Kinetis E Reference Manual și Kinetis E Sub-Family Data Sheet, disponibile pe www.freescale.com, pentru a înțelege detaliile caracteristicilor dispozitivului, configurații ale registrelor interne și codificarea firmware.
De exemplu, fragmente de cod sunt scrise folosind IAR Embedded Workbench 6.40.
Mai jos este schema bloc a unei aplicații tipice.
Tensiunea de la rețeaua AC este transformată la un nivel scăzut și apoi stabilizată la 5Vdc în blocul de alimentare. Principala alimentare pentru întregul sistem, inclusiv MCU, GPIO, display și periferice analogice, este de 5 V. În unele aplicații, opțiunea de alimentare la 12Vdc este, de asemenea, necesară pentru circuitele de control de mare putere.
De exemplu, cele mai multe relee de comutare a puterii sunt controlate prin circuite de comandă alimentate la 12Vdc, dar etajele de curent mare sunt alimentate direct de la rețeaua AC de putere.
Kinetis E MCU este utilizat pentru detectatea tuturor semnalelor de pe interfața de intrare (butoane tradiționale folosite de un operator, comunicații la Host Controller printr-un port serial standard de tip UART, sistem de monitorizare de la dispozitive cu senzori pe un bus IIC sau tensiuni de intrare conectate direct la pinii convertorului ADC), controlează puterea folosind pinii de ieșire GPIO prin algoritm secvențial specific funcțiilor sistemului, și detectează erorile hardware la intrările comparatorului analogic.
Platforme de dezvoltare Freescale Freedom pentru microcontrolere Kinetis
• FRDM-KE02Z for Kinetis E Series MCUs
• FRDM-KL02Z for Kinetis KL02 MCUs
• FRDM-KL05Z for Kinetis KL05Z and KL04Z MCUs
• FRDM-KL25Z for Kinetis KL1x and KL2x MCUs
• FRDM-KL46Z for Kinetis KL3x and KL4x MCUs
• FRDM-K20D50M for Kinetis K20 MCUs
FRDM-KE02Z: Platforma de dezvoltare Freedom pentru seria Kinetis E
Platforma de dezvoltare Freedom de la Freescale este un set de instrumente software și hardware
de evaluare și dezvoltare aplicații.
Platforma este ideală pentru crearea rapidă de prototipuri de aplicații bazate pe MCU. Hardware-ul platformei Freescale FRDM-KE02Z are un design simplu, dar oferă verificarea și înțelegera caracteristicilor seriei Kinetis E MCU, primul microcontroler din industrie alimentat la 5V, construit pe baza ARM®Cortex™-M0+ core. Se pot verifica și dezvolta aplicații care lucrează în medii cu perturbații electromagnetice (de exemplu motoare electrice, comutări de relee ce comandă putere electrică).
Caracteristici
• MKE02Z64VQH2 MCU – 20MHz, 64KB Flash, 4KB SRAM, capsula 64QFP
• Slider tactil capacitiv, accelerometru MMA8451Q, LED tricolor
• Opțiuni de alimentare prin USB sau sursă externă
• Acces facil la porturile I/O MCU
• Emițător și receptor IrDA
• Termistor folosit ca senzor de temperatură
• Placă tip form factor, compatibilă la pini cu Arduino™ R3
• Interfață de depanare OpenSDA cu funcțiile:
– interfață de programare a memoriei Flash (implicit)
– nu este necesară instalarea unui instrument pentru a evalua aplicații demo
– interfață P&E Debug care oferă controlul rulării programului pentru depanare și compatibilitate cu instrumente IDE
– interfață CMSIS-DAP: noul standard ARM pentru interfața de depanare încorporată
– consultați manualul de utilizare FRDM-KE02Z și ghidul utilizatorului OpenSDA pentru mai multe informații
Kit-ul conține
• FRDM-KE02Z hardware
• Cartelă cu explicații rapide
• Necesită cablu de conectare tip USB A – MiniB (nu e inclus)
Produse asociate
MKE02Z64VLC2-ND
IC MCU 64K FLASH 20MHZ 32LQFP
MKE02Z64VLD2-ND
IC MCU 64K FLASH 20MHZ 44LQFP
MKE02Z64VQH2-ND
IC MCU 64K FLASH 20MHZ 64QFP
Documentaţii de sprijin
• KINETISKE02FS: Kinetis KE02 – Fact Sheet
• FREEDEVPLTOVERFS: Freescale Freedom Development Platform – Fact Sheet
Proiectarea poate începe imediat folosind sprijinul oferit de Freescale și parteneri.
Vizitați www.freescale.com, selectați Freescale Freedom development platform FRDM-KE02Z. Începeți o aplicație alegând una din variantele de sprijin oferite în Jump Start Your Design:
– Quick Start for the FRDM-KE02Z Freedom Development Platform
– Getting started with the FRDM-KE02Z and CodeWarrior
– Get started with the FRDM-KE02Z and KEIL MDK
– Get started with the FRDM-KE02Z and IAR EWARM
– CodeWarrior for MCU v10.5
Câştigător ROBOT FSLBOT:
Cristian Molder
Bucureşti
Freescale Semiconductor România S.R.L.
București
Tel: 021 3052 400
officero@freescale.com
www.freescale.ro