基于48MHz Arm? Cortex?-M0+ MCU的微控制器

nxp公司的KE1xZ64是基于48 MHz Arm? Cortex?-M0+ MCU的微控制器，提供多達64KB閃存，多達8KB RAM以及完整的模擬/數字特性，并具有用于工業網絡強健的觸摸感應接口（TSI）和CAN總線，在定制的家用電器觸摸UI和工業控制系統提供高度穩定性和精確度。其ARM CortexR-M0+核基于ARMv6架構和ThumbR-2 ISA，支持高達48MHz頻率，具有可配置嵌套矢量中斷控制器（NVIC），存儲器映射除法和平方根模塊（MMDVSQ），電源管理控制器（PMC）具有多種模式：運行，等待，停止，VLPR， VLPW和VLPS;工作電壓2.7V-5.5V，環境溫度–40 到105℃，主要用在消費類電子，工業控制和工業網絡。本文介紹了KE1xZ64主要特性，功能框圖和系統框圖，時鐘框圖，以及評估板FRDM-KE16Z主要特性，框圖和電路圖和PCB設計圖。

Providing up to 64 KB flash， up to 8 KB RAM， and a complete setof analog/digital features， KE1xZ64 offers a robust Touch SenseInterface （TSI） and CAN bus for industrial networking， whichprovides high-level stability and accuracy in customer ’s homeappliance touch UI and industrial control systems.

KE1xZ64主要特性：

Core Processor and System

? ArmR CortexR-M0+ core， supports up to 48 MH***requency

? Arm Core based on the ARMv6 Architecture andThumbR-2 ISA

? Configurable Nested Vectored Interrupt Controller（NVIC）

? Memory-Mapped Divide and Square Root module（MMDVSQ）

Reliability， safety and security

? Cyclic Redundancy Check （CRC） generator module

? 128-bit unique identification （ID） number

? Internal watchdog （WDOG） with independent clocksource

? External watchdog monitor （EWM） module

? ADC self calibration feature

? On-chip clock loss monitoring

Power management

? Low-power Arm Cortex-M0+ core with excellent energyefficiency

? Power management controller （PMC） with multiplepower modes： Run， Wait， Stop， VLPR， VLPW andVLPS

? Supports clock gating for unused modules， and specificperipherals remain working in low power modes

? POR， LVD/LVR

Memory and memory interfaces

? Up to 64 KB program flash

? Up to 8 KB SRAM

? 64 Bytes flash cache

Mixed-signal analog

? 1× 12-bit analog-to-digital converter （ADC） with upto 16 channel analog inputs per module， up to 1Msps

? 1× high-speed analog comparators （CMP） withinternal 8-bit digital to analog converter （DAC）

Timing and control

? 2× Flex Timers （FTM） for PWM generation， offering6ch+2ch

? 1× 16-bit Low-Power Timer （LPTMR） with flexiblewake up control

? 1× Programmable Delay Block （PDB） with flexibletrigger system

? 1× 32-bit Low-power Periodic Interrupt Timer （LPIT）with 2 independent channels

? Real timer clock （RTC）

Debug functionality

? Serial Wire Debug （SWD） debug interface

? Debug Watchpoint and Trace （DWT）

? Micro Trace Buffer （MTB）

Clock interfaces

? OSC： high range 4 - 40 MHz （with low power or highgainmode） and low range 32 - 40 kHz （with high-gainmode only）

? 48 MHz high-accuracy （up to ±1%） fast internalreference clock （FIRC） for normal Run

? 8 MHz / 2 MHz high-accuracy （up to ±3%） slow internalreference clock （SIRC） for low-speed Run

? 128 kHz low power oscillator （LPO）

? Low-power FLL （LPFLL）

? Up to 50 MHz DC external square wave input clock

? System clock generator （SCG）

? Real time counter （RTC）

Human-machine interface （HMI）

? Supports up to 32 interrupt request （IRQ） sources

? Up to 42 GPIO pins with interrupt functionality

? Touch sensing input （TSI） module

Connectivity and communications interfaces

? 3× low-power universal asynchronous receiver/transmitter （LPUART） modules with FIFO supportand low power availability

? 1× low-power serial peripheral interface （LPSPI）modules with FIFO support and low poweravailability

? 1× low-power inter-integrated circuit （LPI2C）modules with FIFO support and low power availability

? 1× CAN module （MSCAN）， with 5 Rx buffers and 3Tx buffers

Operating Characteristics

? Voltage range： 2.7 to 5.5 V

? Ambient temperature range： –40 to 105℃

圖1.KE1xZ64功能框圖

Kinetis KE1xZ64子系列產品

圖2.Kinetis KE1xZ64系統框圖

圖3.Kinetis KE1xZ64時鐘框圖

評估板FRDM-KE16Z

The FRDM-KE16Z Freedom board is designed to work in standalone mode oras the main board of FRDM-TOUCH， FRDM-MC-LVBLDC， and Arduinoboards. The FRDM-KE16Z Freedom board is a modular development platformthat enables rapid prototyping and tool reuse through reconfigurable hardware.

評估板FRDM-KE16Z主要特性：

? MKE16Z64VLF4 MCU （Arm？ Cortex？-M0+ core， 48 MHz clock， 64 KBFlash， 8 KB RAM， 48 LQFP package）

? I/O headers for easy access to MCU I/O pins

? Compatible with FRDM-TOUCH， FRDM-MC-LVBLDC， and Arduinoboards

? On-board debug circuit： MK20DX128VFM5 （OpenSDA） with virtual serialport

? NXP inertial sensor， FXOS8700CQ

? Reset pushbutton， two user buttons， and one RGB LED

? Touch electrodes in self-capacitive mode

圖4.評估板FRDM-KE16Z頂層外形圖

圖5.評估板FRDM-KE16Z框圖

The FRDM-KE16Z features the KE16Z64VLF4 MCU. This 48 MHz microcontroller is part of the Kinetis KE+ family and isimplemented in a 64 LQFP package.

評估板FRDM-KE16Z MCU主要特性：

? 32-bit Arm Cortex-M0+ core， 48 MHz

? Memories

— 64 KB flash

— 8 KB SRAM

? Clocks

— Clock generation module with FLL for system and core clock generation

— 48 MHz high accuracy fast internal reference clock （FIRC）

— 8 MHz/2 MHz high accuracy slow internal reference clock （SIRC）

— 4-40 MHz fast external oscillator （OSC）

— 128 KHz low-power oscillator （LPO）

— Low-power FLL （LPFLL）

? Analog peripherals

— 1 x 12-bit SAR ADC with up to 16 channels input per module

— 1 x high-speed analog comparators （CMP） with internal 8-bit digital to analog converter （DAC）

? Connectivity and communications interfaces

— 1 x low-power serial peripheral interface （LPSPI）

— 1 x low-power inter-integrated circuit （LPI2C） module

— 3 x low-power universal asynchronous receiver/transmitter （LPUART） modules

— 1 x CAN module （MSCAN）， with 5 receive buffers and 3 transmit buffers

? Timers

— 2 x FlexTimer （FTM） modules

— 1 x 16-bit low-power timer（LPTMR） with flexible wake-up control

— 1 x 32-bit Periodic Interrupt Timer（LPIT）

— 1 x Programmable Delay Block（PDB） with flexible trigger system

— Real-time clock （RTC）

? Human-machine interface （HMI）

— Supports up to 32 interrupt request （IRQ） sources

— Up to 42 GPIO pins with interrupt functionality

— 25-channel touch sensing interface（TSI）， supporting both self-capacitive and mutual-capacitive mode

圖6.評估板FRDM-KE16Z電路圖（1）

圖7.評估板FRDM-KE16Z電路圖（2）

圖8.評估板FRDM-KE16Z電路圖（3）

圖9.評估板FRDM-KE16Z電路圖（4）

圖10.評估板FRDM-KE16Z電路圖（5）

圖11.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（1）

圖12.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（2）

圖13.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（3）

圖14.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（4）

圖15.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（5）

圖16.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（6）

圖17.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（7）

圖18.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（8）

圖19.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（9）

圖20.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（10）

圖21.評估板FRDM-KE16Z PCB設計圖（11）

詳情請見：

https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/KE1xZP48M48SF0.pdf

和https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM11204.pdf

UM11204.pdf