NXP Semiconductors KW39/38/37 Drahtlose Mikrocontroller

NXP Semiconductors KW39/38/37 Drahtlose Mikrocontroller, welche die KW39-, KW38- und KW37-Bauteilfamilien umfassen. Diese MCUs sind hochintegrierte Einzelchip-Bauteile, die Bluetooth^® Low Energy (BLE) und generische FSK-Konnektivität für Automotive- und Industrie-Embedded-Systeme ermöglichen. Diese KW39/38/37 sind für Fahrzeuganwendungen und Industrieapplikationen vollständig AEC-Q100 Klasse 2 qualifiziert. Die KW39/38/37 drahtlosen MCUs enthalten einen ARM^® Cortex^®-M0, eine CPU mit bis zu 512 KB Flash und 64 KB SRAM. Diese MCUs verfügen über eine programmierbare Sender-Ausgangsleistung von -30 dBm bis +5 dBm, eine geringe Anzahl externer Komponenten für kostengünstige Applikationen und einen On-Chip-Balun mit einendigem bidirektionalem HF-Anschluss.

Die KW39/38/37 Bauteile werden als „BlackBox“-Modem verwendet, um eine Bluetooth LE- oder generische FSK-Konnektivität zu einem bestehenden Host-MCU oder MPU hinzuzufügen. Diese drahtlosen MCUs zeichnen sich als eigenständige drahtlose Smart-Sensoren mit einer Embedded-Applikation aus, bei der kein Host-Controller erforderlich ist. Der integrierte DC/DC-Wandler ermöglicht den Betrieb mit einer einzigen Knopfzelle oder Li-Ionen-Batterie mit einer signifikanten Reduzierung des Stromverbrauchs für leistungskritische Applikationen. Diese MCUs werden in einem Spannungsbereich von 1,71 V bis 3,6 V und in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +105 °C betrieben. Zu den typischen Applikationen gehören Sensoren, Asset-Tracking, Einzelhandels-Tracker, Gebäudesteuerung und -überwachung, Datei/Sicherheit sowie Datenerfassung.

Merkmale

Multi-Standard-Funk:
- Kompatibel mit 2,4-GHz-Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE) Version 5.0, unterstützt bis zu 8 gleichzeitige Hardware-Verbindungen und alle optionalen Funktionen, einschließlich:
  - Hochgeschwindigkeit (2 M PHY)
  - Große Reichweite
  - Anzeigeerweiterung
  - Nicht verbindbare Anzeige mit hohem Tastverhältnis
  - Kanalauswahl-Algorithmus-Nr. 2
Typische Bluetooth-LE-Empfängerempfindlichkeit:
- -95,5 dBm Bluetooth LE 2 MBit/s
- -98 dBm Bluetooth LE 1 MBit/s
- -101 dBm Bluetooth LE LR 500 kBit/s
- -105 dBm Bluetooth LE LR 125 kBit/s
Generische FSK-Modulation:
- Datenrate von 50, 500, 1.000 und 2.000 kBit/s
- GFSK BT = 0,5, MSK-Modulationen
- 0,32, 0,5, 0,7 und 1,0 Modulationsindex
- Typische Empfängerempfindlichkeit (250 kBit/s GFSKBT = 0,5, H = 0,5) = -101 dBm
Programmierbare Sender-Ausgangsleistung: -30 dBm bis +5 dBm
Geringe Anzahl externer Komponenten für kostengünstige Applikationen
On-Chip-Balun mit einendigem bidirektionalem HF-Anschluss
System-Peripherie:
- Neun Stromspar-MCU-Modi für eine Leistungsoptimierung basierend auf Applikationsanforderungen
- DC/DC-Wandler unterstützt Abwärts- und Bypass-Betriebsmodi
- DMA-Controller (Direct Memory Access, DMA)
- Watchdog für den ordnungsgemäßen Betrieb des Computers (COP)
- Serial-Wire-Debug(SWD)-Schnittstelle und Mikro-Trace-Buffer
- Bit-Manipulations-Engine (BME)
Timer:
- Stromsparender 16-Bit-Timer (LPTMR)
- 3 Timer-/PWM-Module (TPM):
  - Ein Vierkanal-TPM und zwei Zweikanal-TPMs
- Programmierbarer Interrupt-Timer (PIT)
- Echtzeituhr (RTC)
Kommunikationsschnittstellen:
- 2 serielle Peripherieschnittstellen-Module (SPI)
- 2 Inter-integrierte Schaltkreis-Module (I²C)
- Stromsparendes UART-Modul (LPUART) mit LIN-Unterstützung (2 x LPUART auf KW38)
- Träger-Modulator-Timer (CMT)
- FlexCAN-Modul (mit CAN-FD-Unterstützung mit einer Baudrate von bis zu 3,2 MBit/s) auf KW38

Analogmodule:
- 16-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC)
- 6-Bit-Analog-Hochgeschwindigkeits-Komparator (CMP)
- 1,2 V Spannungsreferenz (V_REF)
MCU und Speicher:
- 256 KB Programm-Flash-Speicher plus 256 KB FlexNVM auf KW39/38
- 512 KB Programm-Flash-Speicher auf KW37
- 8 KB FlexRAM unterstützt EEPROM-Emulation auf KW39/38
- 8 KB Programmbeschleunigungs-RAM auf KW37
- 64 KB On-Chip-SRAM
- Bis zu 48 MHz ARM^® Cortex^®-M0+-Core
Geringe Leistungsaufnahme:
- Transceiver-Strom (DC/DC-Abwärtsmodus, 3,6 V Versorgung)
- Typischer Rx-Strom: 6,3 mA
- Typischer Tx-Strom: 5,7 mA
- Strom im Stromsparmodus: 266,6 nA
Sicherheit:
- AES-128-Hardware-Beschleuniger (AESA)
- Echter Zufallsnummerngenerator (TRNG)
- Erweiterte Flash-Sicherheit auf Programm-Flash
- Eindeutige 80-Bit-Identifikationsnummer pro Chip
- Einzigartige 40-Bit-Media-Access-Control(MAC)-Unteradresse
- LE-sichere Verbindungen
Taktgeber:
- Unterstützen 26 MHz und 32 MHz für Bluetooth LE- und generische FSK-Modi
- 32,768 kHz Quarzoszillator
Betriebseigenschaften:
- Spannungsbereich: 1,71 V bis 3,6 V
- Umgebungs-Betriebstemperaturbereich -40 °C bis +105 °C
- Automotive-Qualifikation gemäß AEC-Q100 Klasse 2
- Industriequalifizierung
Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI):
- Universal-Eingangs/-Ausgangsschnittstelle (GPIO)

Applikationen

Automotive:
- Autozugang
- Schlüsselloses Zugangssystem
- Passiveingangs-/Passivstart-Systeme (PEPS)
- Carsharing
- Sensoren
Smart-Unterhaltungselektronik:
- Einzelhandel-Tracker
- Asset-Tracking

Industrie:
- Gebäudeleittechnik und -überwachung
- HLK-Gebäudeleittechnik
- Datei/Sicherheit
- Einzelhandelspreisverwaltung
- Datennutzungssammlung
- CAN- und BLE-Brücke