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[原创] Freescale Kinetis KL03 CSP MCU开发方案

关键词:Kinetis KL03 ARM Cortex-M0+ MCU 智能手表 可穿戴技术 超低功耗MCU

时间:2015-06-12 17:16:38       来源:中电网

Kinetis KL03芯片级封装(CSP)MCU是目前最小的基于ARM技术的MCU,可以支持智能小型创新设备。其封装为超小型1.6mm×2.0mm晶圆级CSP。Kinetis KL03 CSP(MKL03Z32CAF4R)节省了电路板空间,同时具有多种微控制器的功能。该Kinetis KL03 CSP MCU减少了35%的PCB面积,又比其它MCU多60%以上GPIO。该Kinetis KL03系列加入了freescale_cup/" style="color:red">飞思卡尔的Kinetis MCU的迷你组合,使设计人员在不影响性能情况下能够大幅降低其电路板尺寸,降低功能集成终端产品的功耗。

支持48MHz超低功耗设备,拥有32KB的闪存,是全球最小的基于ARMR技术的MCU。是超小外形和超低功耗物联网边缘节点设计的理想解决方案。

产品性能:

微小尺寸封装1.6mm×2.0mm WLCSP
最低运行功耗50μA/MHz
静态功耗可低至2.2μA,具有7.5μs的唤醒时间,深度睡眠最低的静态模式下电耗77nA
高度集成的外设,其中包括新的启动ROM和高精确度的内部电压参考等
Kinetis KL03主要特性

ARMR CortexR-M0+核高达48MHz的存储器
高达32KB闪存程序存储器
2KB的SRAM
8KB的ROM与内置的引导程序
16字节寄存器堆
系统外设
9个低功耗模式,根据应用需求提供优化的电
COP看门狗软件
低漏唤醒单元
SWD调试接口和Micro跟踪缓冲区
位操作引擎

48MHz的高准确度的内部参考时钟
8/2MHz的低功耗内部参考时钟
32kHz~40kHz晶振
1kHz的时钟LPO
工作特性
电压范围:1.71V ~3.6V
闪存写入电压范围:1.71V ~3.6V
温度范围(环境):-40℃〜105℃ QFN封装;-40℃~85℃,WLCSP封装人机界面
人机界面
通用输入/输出最多22通讯接口
通讯接口
1个8位SPI模块
1个LPUART模块
1个I2C模块,最多支持1Mbit/s,采用双缓冲
模拟量模块
12位SAR ADC,具有内部基准电压源,最高达818ksps和7个频道
高速模拟比较器,包含6位DAC和可编程参考输入
1.2V基准电压(Vref
计时器
2个双通道定时器/PWM模块
1个低功耗定时器
实时时钟
安全性和完整性模块
每个芯片80位的唯一识别
Kinetis KL03目标应用
消费电子
遥控器
智能监控器
智能手表
运动和可穿戴设备
工业
无线传感器节点


图1  Kinetis KL03系列功能框图

Kinetis KL03评估板FRDM-KL03Z   

飞思卡尔的自由开发平台是一个评估和开发工具,适合基于微控制器的快速原型设计。其硬件设计外形与流行的第三方硬件设计兼容,可与Arduino和Arduino兼容电路板一起使用。

飞思卡尔KL03Z自由板(FRDM-KL03Z)是一个简单精致的设计,具有Kinetis L系列微控制器KL03Z和内置于ARM® Cortex-M0+核的3.3V微控制器。

Kinetis L系列是业界最有可扩展性的组合产品,具有低功耗、高可靠、混合信号32位运行速度高达48MHz ARM Cortex-M0+微控制器等特性。它支持的电源电压范围为1.71V~3.6V,工作环境温度范围为-40℃~105℃,具有高达64KB的闪存。FRDM-KL03Z包括飞思卡尔开放标准的嵌入式串行和被称为OpenSDA的调试适配器。

该电路为用户提供了多种选择的串行通信,闪存编程和运行控制的调试。
   
提供给用户许多软件开发工具的选项。选项包括、Kinetis设计套件(KDS)、IAR Embedded Workbench、Keil MDK。这些特点结合起来,使用户可以快速建立许多嵌入式设计原型:强大的微控制器(在低功耗核和SoC平台上)、易于访问的I/O(大生态系统兼容的硬件)、灵活的编程和调试接口以及软件开发环境。

评估板FRDM-KL03Z主要特性
   
FRDM-KL03Z硬件是飞思卡尔自由开发平台单片机电路板,具有以下特点:
Kinetis L系列KL03系列MCU MKL03Z32VFK4,24 QFN封装
板上串行和调试适配器(OpenSDA)
I/O接头易于连接单片机的I/O引脚
飞思卡尔惯性传感器MMA8451Q
电容式触摸滑块
复位按钮
RGB LED
红外线通讯
用于简化APMOTOR56F8000E上BLDC电机控制的电机控制头


图2  评估板FRDM-KL03Z框图

FRDM-KL03Z有2个微控制器(MCU):目标MCU和串行与调试适配器(OpenSDA)MCU。目标MCU是的Kinetis L系列KL03系列器件的KL03Z32VFK4。OpenSDA MCU是Kinetis K系列K20系列器件的K20DX128VFM5。

评估板FRDM-KL03Z主要特性

32位ARM Cortex-M0+核
高达48MHz运行
单周期快速I/O端口的访问
存储器
32KB闪存
2KB SRAM
含内置引导程序的8KB ROM
16字节寄存器堆
系统集成
9个低功耗模式提供优化的电源(根据需求)
COP看门狗软件
低漏电唤醒单元
SWD调试接口和Micro跟踪缓冲区
位操作引擎(BME)的读/可擦除/写操作外设
时钟
48MHz的高准确度的内部参考时钟
8/2MHz的低功耗内部参考时钟
32kHz~40kHz晶振
1kHz的时钟LPO
模拟外设
12位具有内部基准电压源SAR ADC,多达7个频道
含有1个6位的数模转换和可编程参考输入的高速模拟比较器
1.2V基准电压(VREF
通信外设
1个8位的串行外设接口(SPI)
1个I2C模块
1个UART模块
定时器
2个双通道定时器/ PWM模块
1个低功耗定时器(LPTMR)
实时时钟(RTC)
系统节拍定时器
1个看门狗模块
安全性
每个芯片有80位的唯一识别码
人机界面(HMI)
通用输入/输出,多达22个
GPIO中断
LLS和VLLSx模式,外部输入引脚,用于LLWU
套件包含
FRDM-KL03Z硬件
快速参考手册
其它硬件要求:USB A至MiniB电缆(不包括)
图3  评估板FRDM-KL03Z外形图

评估板FRDM-KL03Z材料清单见:
评估板FRDM-KL03Z材料清单.rar

详情请见:
http://cache.freescale.com/files/32bit/doc/data_sheet/KL03P24M48SF0.pdf?&Parent_nodeId=&Parent_pageType=
http://cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/user_guide/FRDMKL03ZUG.pdf?fpsp=1&Parent_nodeId=1405447207567719235252&Parent_pageType=product

 

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