精品文檔-下載后可編輯KinetisE系列,基于世界首款5VARMCortexM0+內(nèi)核的32位MCU系列,為惡劣電磁環(huán)境而設計目前微控制器（MCU）已被廣泛設計在汽車、消費電子、計算機、通信等終端市場，且應用領域還在不斷擴大。市場調(diào)研機構(gòu)普遍預測MCU未來幾年將保持穩(wěn)定增長走勢，預計今年的產(chǎn)值將達155億美元，年增長率約2.3%，出貨量則近191億顆，年增長率10%，創(chuàng)歷史新高。

32位MCU是大勢所趨，飛思卡爾KinetisE系列應運而生

從MCU的規(guī)格來看，隨著ARMCortex-M系列處理器內(nèi)核的推出，32位MCU產(chǎn)品在功耗、價格，以及代碼密度、中斷處理、位處理能力和工具整合等性能方面的優(yōu)勢越來越明顯，對8位/16位MCU產(chǎn)品的替代也在不斷加速?？梢哉fARM架構(gòu)處理器將32位MCU帶入更多傳統(tǒng)的8位/16位MCU的應用領域，引領著MCU市場格局的變革。數(shù)據(jù)顯示，從2022年開始，32位MCU產(chǎn)品的需求開始明顯增長，增速是8位MCU產(chǎn)品的3倍左右。預計到2022年，32位MCU產(chǎn)品將反超8位MCU產(chǎn)品，占全球MCU市場的50%強。

對現(xiàn)有的家用電器以及一些高噪聲環(huán)境下運行的設備，一方面隨著智能化、互聯(lián)以及節(jié)能降耗等需求的加強，現(xiàn)有眾多設備的能效要求日益提高，傳統(tǒng)8位/16位MCU的性能逐漸不能滿足應用需求，設計人員常常需要多個MCU來完成一個系統(tǒng)設計。為此，用32位MCU取代8位/16位MCU是大勢所趨；而另一方面，現(xiàn)有32位MCU一直以來都以3.6V、1.2V這樣的低電壓運行，在高噪聲和強電氣干擾的環(huán)境下甚至很多家用電器中其穩(wěn)定性和可靠性受到考驗，往往不能滿足系統(tǒng)設計的需要。

為此，繼率先推出基于ARMCortex-M0+處理器的32位MCU產(chǎn)品KinetisL系列之后，近日，飛思卡爾再次宣布推出業(yè)界首款基于ARMCortex-M0+處理器的5V32位MCU產(chǎn)品KinetisE系列。作為新一代MCU解決方案，KinetisE系列特別增強了ESD/EMC性能，具有強大的系統(tǒng)電磁抗噪能力（過去只有8位/16位MCU具有這種能力），同時提供高效率和最佳代碼密度，廣泛適用于強電氣干擾環(huán)境下對成本、高可靠性有特殊要求的應用場合。

KinetisE系列主要技術(shù)特點

KinetisE系列的目標應用包括家用電器、電機控制風機、計量/PLC、后備式UPS、工業(yè)轉(zhuǎn)換器以及其他通常在高噪聲環(huán)境運行的設備。該系列產(chǎn)品的工作電壓提高到5V，且具備增強的ESD/EMC保護特性，大大提升了產(chǎn)品的抗噪性和可靠性。此外，KinetisE系列與飛思卡爾8位S08家族引腳兼容，開發(fā)人員可輕松進行設計遷移。KinetisE系列大間距封裝選件和高靜電放電保護性能支持單層板設計，也減少其他電路保護組件的需求，從而降低系統(tǒng)成本。

KinetisE系列首批推出的KE02子系列包括10個型號的產(chǎn)品，引腳與整個E系列兼容。這一子系列擁有一系列強大的外設，其中包含模擬、通信、定時器與控制等，同時也有多種規(guī)格的閃存和封裝選項。該系列是提供低功耗、高耐用性和高能效的MCU產(chǎn)品，為開發(fā)人員提供合適的入門級32位解決方案。其一般特性包括：

32位ARMCortex-M0+內(nèi)核

可擴展的內(nèi)存，從8KBflash/1KBSRAM到128KBflash/16KBSRM

精密的混合信號功能，帶有片上模擬比較器和12位ADC

功能強大的定時器，適用于廣泛的應用，包括電機控制

UART，SPI，I2C等串行通信接口

內(nèi)置看門狗和可編程CRC模塊，具有較高的安全性

單一電源（2.7～5.5V），有完整的功能fash編程/擦除/讀操作

環(huán)境操作溫度范圍：-

40℃～105℃

KinetisE系列為嵌入式產(chǎn)品開發(fā)帶來新契機

作為多年潛心于嵌入式系統(tǒng)應用設計的權(quán)威專家，蘇州大學計算機科學與技術(shù)學院的王宜懷教授談到KinetisE系列的諸多技術(shù)亮點，包括：

5V供電，抗干擾性強、EMC性能好，為家電、工控、電機控制、電源逆變等開發(fā)提供新契機。KinetisE系列MCU為5V供電（寬電壓2.7V～5.5V），與目前國內(nèi)許多家用電器、工業(yè)控制、電機驅(qū)動等使用的芯片供電方式一致，便于這類產(chǎn)品的升級換代；該系列的內(nèi)核為32位ARMCoretex-M0+，速度快、性能高、功耗低；該系列MCU具有性能卓越、價位低、可靠性高、EMC性能好等特點，將逐步取代和覆蓋5V供電的8位/16位微控制器的產(chǎn)品領域，為提升質(zhì)優(yōu)價廉的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)提供核心。

精心設計的引腳冗余分布簡化了外部硬件設計。KinetisE系列的引腳分布、配置與GPIO具有鮮明特點，方便應用。例如，各邊有電源與地引腳引出，有利于電流平衡，提高穩(wěn)定性；引腳復用冗余分布，方便了硬件設計，引腳配置模塊實現(xiàn)引腳的自定義配置。例如，UART0，可在LQFP封裝的兩邊或三邊引腳中任選一個，為硬件布線提供便利；大部分GPIO引腳具有上拉、下拉、不拉、中斷使能設置，部分GPIO引腳還可設置成高驅(qū)動能力輸出。

KinetisE系列的Flash模塊解決了擦寫不穩(wěn)定性問題，擦寫期間允許中斷。與早期Flash模塊不同，可不需要把擦寫代碼移入RAM區(qū)，方便了編程；同時，擦寫Flash期間，通過設置，可允許中斷，使得Flash存儲器可以作為EEPROM使用。這些特點，在以前的MCU及其他一些類似MCU是沒有做到的，為實際應用提供了很大便利。同時，該系列MCU本身又內(nèi)含256B的EEPROM。

具有許多獨特的應用便利特性。內(nèi)置溫度傳感器可以作為測定芯片溫度使用；內(nèi)含12位A/D，為一些應用提供便利；豐富的內(nèi)部模塊，節(jié)省了大量外擴電路，為降低目標產(chǎn)品硬件成本，提高硬件穩(wěn)定性提供了技術(shù)基礎；多種時鐘源選擇、多種低功耗模式、32.768Khz時鐘源等，為實際應用提供更多選擇。若需掉電的時間仍然運行，可直接使用內(nèi)部RTC模塊（外接電池供電），可省去外接時鐘芯片。

具有優(yōu)越的軟硬件復用基礎。KinetisE系列是Freescale的Kinetis大家族成員之一，具有許多共同特點，為軟件復用、硬件復用、產(chǎn)品升級與維護、性能優(yōu)化等提供了契機，為降低研發(fā)成本、提高研發(fā)效率提供了技術(shù)基礎。

王教授也列舉了KinetisE系列的典型解決方案，包括《采用KinetisE系列研發(fā)家用掃地機器人》、《采用KinetisE系列研發(fā)草坪割草智能機》、《電動自行車電機控制器》、《太陽能逆變控制系統(tǒng)》等，從家用電器、電動車到能源控制，KinetisE系列的應用范圍十分廣泛。

提供強大的生態(tài)系統(tǒng)設計支持

借ARM強大的生態(tài)系統(tǒng)，飛思卡爾可為KinetisE系列MCU的用戶提供一流的硬件和軟件開發(fā)工具的支持，包括FRDM-KE02ZFreescaleFreedom開發(fā)平臺、CodeWarrior，S/Wperipheraldriverlibrary-SDK，ProcessorExpert軟件以及軟件開發(fā)工具包，可輕松訪問樣本軟件庫。采用低成本Fre