cortex-m4k10的数据手册资源-CSDN文库

5星 · 超过95%的资源需积分: 10 107 浏览量 2012-03-20 07:15:14 上传评论收藏 1.82MB PDF 举报

《Cortex-M4 K10 数据手册：深入解析与关键特性》在现代微控制器领域，Cortex-M4内核的K10系列处理器凭借其卓越的性能、丰富的功能集和出色的能效比，成为了嵌入式应用设计的首选。本篇文章将基于“Cortex-M4 K10 的数据手册”，全面解析这款处理器的关键特性及其应用场景，帮助读者更深刻地理解其技术细节。 ### 一、Cortex-M4 K10 处理器概述 Cortex-M4 K10 处理器是基于ARM Cortex-M4架构设计的高性能微控制器核心。它不仅支持传统的Cortex-M4指令集，还额外集成了数字信号处理（DSP）指令，这极大地增强了处理器在复杂算法计算上的能力。该处理器最高可运行至100MHz频率，每MHz可提供1.25DMIPS的性能，这意味着在高速运算任务中，Cortex-M4 K10 能够展现出非凡的处理速度。 ### 二、内存与存储 #### 1. 内存容量 Cortex-M4 K10 提供了高达512KB的程序闪存和最多128KB的RAM。这种大容量内存配置，为开发者提供了充足的空间来实现复杂的软件功能和存储大量数据，特别适合于图像处理、音频编码解码等需要大量内存资源的应用场景。 #### 2. 存储接口除了内部存储资源外，K10还配备了FlexBus外部总线接口，这使得处理器能够连接外部存储设备，进一步扩展其存储能力。同时，K10还支持串行编程接口（EzPort），便于用户通过简单接口进行程序烧录和调试操作。 ### 三、时钟系统 Cortex-M4 K10 设计了多源时钟系统，包括3到32MHz晶体振荡器、32kHz晶体振荡器以及多用途时钟发生器，确保了处理器在各种环境下的稳定运行。此外，灵活的时钟配置也为低功耗模式的设计提供了可能。 ### 四、系统外围设备 #### 1. 电源管理 K10 支持多达10种低功耗模式，可根据应用程序的具体需求调整处理器的工作状态，从而最大限度地减少能源消耗。这对于电池供电的便携式设备尤为重要，可以显著延长设备的续航时间。 #### 2. DMA控制器处理器内置的16通道DMA控制器，支持最多64个请求源，这大大提高了数据传输效率，减少了CPU的负载，特别是在大数据量传输或实时处理应用中表现尤为突出。 #### 3. 安全监控机制 K10 配备了外部和软件看门狗，能够在处理器异常停止响应时重启系统，确保了系统的可靠性和稳定性。此外，低泄漏唤醒单元的加入，使处理器能够在极低功耗状态下快速响应外部中断，提高整体的能效比。 ### 五、安全与完整性模块 #### 1. CRC校验硬件CRC模块用于支持快速的循环冗余校验，有效保障了数据的完整性和安全性，尤其适用于通信协议的错误检测和纠正。 #### 2. 唯一ID 每个芯片都拥有一个128位的唯一识别号，这在设备跟踪、版权保护和网络认证等方面发挥了重要作用，提升了产品的安全等级。 ### 六、人机交互界面 #### 1. 触摸传感器接口 K10 配备了低功耗硬件触摸传感器接口（TSI），无需复杂的软件驱动即可实现触控操作，非常适合开发具有直观用户界面的智能设备。 #### 2. GPIO 通用输入输出端口（GPIO）的提供，为处理器与外部设备之间的信号交换提供了基础，使得处理器能够灵活地控制和接收来自外部世界的信号。 ### 七、模拟模块 K10 配置了两个16位逐次逼近寄存器（SAR）ADC，每个ADC都集成有可编程增益放大器（PGA），最大增益可达64倍。此外，还包括了一个12位数模转换器（DAC）、三个包含6位DAC和可编程参考输入的模拟比较器（CMP）以及电压参考模块，这些模拟组件为处理器提供了强大的数据采集和处理能力。 ### 八、定时器 #### 1. 多功能定时器 K10 设计有多款多功能定时器，包括可编程延迟块、八通道电机控制/通用PWM定时器、双通道四象限解码器/通用定时器、周期性中断定时器、16位低功耗定时器和载波调制发射器，这些定时器能够满足各种定时和控制需求，特别是对于需要精确时间控制的应用场合。 #### 2. 实时时钟实时时钟（RTC）的存在，使得处理器能够准确地保持时间和日期，即使在断电的情况下也能维持运行，非常适合于日志记录、定时任务触发等场景。 ### 九、通信接口 K10 配备了丰富的通信接口，包括两个CAN模块、三个SPI模块、两个I2C模块、五个UART模块、SD卡主机控制器（SDHC）以及I2S模块，这些接口支持多种通信协议，为处理器与外部设备的数据交换提供了便利，极大地扩展了处理器的应用范围。 ### 结语 Cortex-M4 K10 处理器以其强大的处理能力、丰富的功能集和优异的能效比，在嵌入式系统设计中占据了一席之地。无论是高精度的数据采集与处理，还是复杂的算法运算，或是对实时性和低功耗有严苛要求的应用场景，K10都能提供全面而高效的解决方案。对于开发者而言，掌握K10的核心技术和应用技巧，无疑将极大地提升他们在嵌入式开发领域的竞争力。

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资源评论

K10P100M100SF2

K10 Sub-Family Data Sheet

Supports the following:

MK10DN512ZVLL10

Features

•

Operating Characteristics

–

Voltage range: 1.71 to 3.6 V

– Flash write voltage range: 1.71 to 3.6 V

– Temperature range (ambient): -40 to 105°C

•

Performance

– Up to 100 MHz ARM Cortex-M4 core with DSP

instructions delivering 1.25 Dhrystone MIPS per

MHz

•

Memories and memory interfaces

– Up to 512 KB program flash memory on non-

FlexMemory devices

– Up to 128 KB RAM

– Serial programming interface (EzPort)

– FlexBus external bus interface

•

Clocks

– 3 to 32 MHz crystal oscillator

– 32 kHz crystal oscillator

– Multi-purpose clock generator

•

System peripherals

– 10 low-power modes to provide power optimization

based on application requirements

– Memory protection unit with multi-master

protection

– 16-channel DMA controller, supporting up to 64

request sources

– External watchdog monitor

– Software watchdog

– Low-leakage wakeup unit

•

Security and integrity modules

– Hardware CRC module to support fast cyclic

redundancy checks

– 128-bit unique identification (ID) number per chip

•

Human-machine interface

– Low-power hardware touch sensor interface (TSI)

– General-purpose input/output

•

Analog modules

– Two 16-bit SAR ADCs

– Programmable gain amplifier (PGA) (up to x64)

integrated into each ADC

– 12-bit DAC

– Three analog comparators (CMP) containing a 6-bit

DAC and programmable reference input

– Voltage reference

•

Timers

– Programmable delay block

– Eight-channel motor control/general purpose/PWM

timer

– Two 2-channel quadrature decoder/general purpose

timers

– Periodic interrupt timers

– 16-bit low-power timer

– Carrier modulator transmitter

– Real-time clock

•

Communication interfaces

– Two Controller Area Network (CAN) modules

– Three SPI modules

– Two I2C modules

– Five UART modules

– Secure Digital host controller (SDHC)

– I2S module

Freescale Semiconductor

Document Number: K10P100M100SF2

Data Sheet: Technical Data

Rev. 6, 9/2011

Freescale reserves the right to change the detail specifications as may be

required to permit improvements in the design of its products.

Table of Contents

1 Ordering parts...........................................................................3

1.1 Determining valid orderable parts......................................3

2 Part identification......................................................................3

2.1 Description.........................................................................3

2.2 Format...............................................................................3

2.3 Fields.................................................................................3

2.4 Example............................................................................4

3 Terminology and guidelines......................................................4

3.1 Definition: Operating requirement......................................4

3.2 Definition: Operating behavior...........................................5

3.3 Definition: Attribute............................................................5

3.4 Definition: Rating...............................................................6

3.5 Result of exceeding a rating..............................................6

3.6 Relationship between ratings and operating

requirements......................................................................6

3.7 Guidelines for ratings and operating requirements............7

3.8 Definition: Typical value.....................................................7

3.9 Typical value conditions....................................................8

4 Ratings......................................................................................8

4.1 Thermal handling ratings...................................................9

4.2 Moisture handling ratings..................................................9

4.3 ESD handling ratings.........................................................9

4.4 Voltage and current operating ratings...............................9

5 General.....................................................................................10

5.1 AC electrical characteristics..............................................10

5.2 Nonswitching electrical specifications...............................10

5.2.1 Voltage and current operating requirements.........10

5.2.2 LVD and POR operating requirements.................12

5.2.3 Voltage and current operating behaviors..............12

5.2.4 Power mode transition operating behaviors..........13

5.2.5 Power consumption operating behaviors..............14

5.2.6 EMC radiated emissions operating behaviors.......17

5.2.7 Designing with radiated emissions in mind...........18

5.2.8 Capacitance attributes..........................................18

5.3 Switching specifications.....................................................18

5.3.1 Device clock specifications...................................18

5.3.2 General switching specifications...........................18

5.4 Thermal specifications.......................................................19

5.4.1 Thermal operating requirements...........................19

5.4.2 Thermal attributes.................................................20

6 Peripheral operating requirements and behaviors....................20

6.1 Core modules....................................................................20

6.1.1 Debug trace timing specifications.........................21

6.1.2 JTAG electricals....................................................21

6.2 System modules................................................................24

6.3 Clock modules...................................................................24

6.3.1 MCG specifications...............................................24

6.3.2 Oscillator electrical specifications.........................27

6.3.3 32kHz Oscillator Electrical Characteristics............29

6.4 Memories and memory interfaces.....................................30

6.4.1 Flash (FTFL) electrical specifications....................30

6.4.2 EzPort Switching Specifications............................32

6.4.3 Flexbus Switching Specifications..........................32

6.5 Security and integrity modules..........................................35

6.6 Analog...............................................................................35

6.6.1 ADC electrical specifications.................................35

6.6.2 CMP and 6-bit DAC electrical specifications.........43

6.6.3 12-bit DAC electrical characteristics.....................46

6.6.4 Voltage reference electrical specifications............49

6.7 Timers................................................................................50

6.8 Communication interfaces.................................................50

6.8.1 CAN switching specifications................................50

6.8.2 DSPI switching specifications (limited voltage

range)....................................................................51

6.8.3 DSPI switching specifications (full voltage range).52

6.8.4 I2C switching specifications..................................54

6.8.5 UART switching specifications..............................54

6.8.6 SDHC specifications.............................................54

6.8.7 I2S switching specifications..................................55

6.9 Human-machine interfaces (HMI)......................................57

6.9.1 TSI electrical specifications...................................57

7 Dimensions...............................................................................58

7.1 Obtaining package dimensions.........................................58

8 Pinout........................................................................................59

8.1 K10 Signal Multiplexing and Pin Assignments..................59

8.2 K10 Pinouts.......................................................................63

9 Revision History........................................................................64

K10 Sub-Family Data Sheet Data Sheet, Rev. 6, 9/2011.

2 Freescale Semiconductor, Inc.

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评论收藏

内容反馈

xiaobin7578357

2013-04-07

浪费了我一分，和在其他网站下载的一样。
wdx213213

2013-03-21

嗯，这个资料我现在在看，挺有用的。
LYZQ_N

2013-05-23

嗯，这个资料我现在在看，挺有用的。
ShowMeError

2015-03-18

比较完整的手册，值得借鉴。

brickor

粉丝: 24
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