TM

September 2013

TM 2

• フリースケール ARM 32-bit マイコン Kinetisについて

−スケーラブルなラインナップ

• Kinetis Kシリーズ

−高性能ARM Cortex-M4(F)マイコン

• Kinetis Lシリーズ (KL02)

− KL02 世界最小サイズ、最高エネルギー効率 ARM Cortex-M0+ マイコ

− KL4x バッテリ電源のLCDアプリケーション向けラインナップ

• Kinetis Eシリーズ (KE02)

−業界初 ARM Cortex-M0+コア搭載 5Vマイコン

• まとめ

3 TM

ターゲット・アプリケーション

• メータリング − スマートメータ

− フローメータ

• ビル・コントロール − セキュリティ/入退室管

理

− 照明制御

• ファクトリ・オートメー

ション

• メディカル − 心拍計/血圧計

− 血糖値計

• 民生機器 − ゲーム機器

− プリンタ

− ポータブル・メディア・

プレイヤ

• 家電製品 • ソーラーインバータ • POSシステム • モータ制御 • 計測器 • リモート・センシング • AVコントローラ

プレスリリース

特 徴

スケーラブル、高性能、低消費電力

最もエネルギー効率に優れたマイクロコントローラ・シリーズの 最新製品 Kinetis KL02

KL02:世界最小サイズ

ARM Cortex-M0+プロセッサを搭載した業界初の5V電源32ビット・ マイクロコントローラKinetis Eシリーズ

KE02: ノイズ耐性

バッテリ電源のLCDアプリケーション向けKinetis Lシリーズ・ マイクロコントローラ(ARM Cortex-M0+プロセッサ)を拡充

L34: セグメントLCD

KL36: セグメントLCD + I2S搭載

KL46: セグメントLCD + USB + I2S搭載

• 300品種以上の共通プラットフォーム⇒スケーラビリティ

• TFSフラッシュによるFlexMemory (EEPROM機能)

• 高性能アナログ・ペリフェラルを内蔵

• マイコン＋低価格ボード＋RTOS＋ミドルウェアパッケー

ジ

2013

汎用コアの３２ビット組込みマイコンとして

幅広いマーケットとアプリケーション要求に対応

4 TM

Integration

Kinetis Lシリーズ 世界最大効率 / 低コスト

ARM Cortex-M0+コア

48MHz CPU

8KB ~ 256KB Flash

ミックスドシグナル

コネクティビティ

小ピン・パッケージ

Kinetis Eシリーズ 堅牢, 5V

ARM Cortex-M0+コア

KE02 20MHz CPU

EEPROM

ノイズ対応

高信頼性アプリケーション

Kinetis Kシリーズ 高性能 ARM Cortex-M4(F)コア

50MHz ~150MHz CPU

32KB ~1MB Flash

低電力FlexMemory

ミックスドシグナル

コネクティビティ

HMI & セキュリティ

汎用組込み向け

特定用途向け

Kinetis Wシリーズ RFトランシーバ内蔵

ARM Cortex-M0+コアおよびARM Cortex-M4コア

Sub-GHz or 2.4GHz

高性能RFトランシーバ

Kinetis Mシリーズ 高精度メータリング

ARM Cortex-M0+コア

24-bit ADコンバータ

スマートメータ機能をワンチップに集積

量産中

量産中 Coming

2013

ES

提供中

ARMマイコン最大級のスケーラブルなラインナップ

新製品

ES

提供中

TM

September 2013

6 TM

• スケーラビリティ

− ピンコンパチブルな共通プラットフォームによる200品種以上のラインナップ

− 50MHz～150MHzの高性能ARM Cortex-M4コア（1.25DMIPS/MHz）

− 32KB～1MB Flashメモリ、8KB～128KB RAM

− 32ピン～256ピンまでの、15種類のパッケージ

− DRAM, グラフィックLCD, Ethernet, USB, SDなど多様な拡張インタフェース

• 革新的なIPの搭載

− フリースケール独自の低消費電力・高信頼性90nm 薄膜ストレージFlashメモリ

− ユーザによるサイズ設定可能なオンチップEEPROMを実現するFlexMemory

− 16ビットADC, 12ビットDAC, オペアンプ等のアナログ・ペリフェラル

• 低消費電力・高信頼性設計

− RUNモード時 270uA/MHz～、スタンバイモード時 1uA以下の低消費電力

− インダストリアル対応の動作周囲温度範囲 －40℃～＋105℃

• 強力な開発サポート環境

− 統合開発環境としてCodeWarrior, IAR EWARM, ARM KEILなどを利用可能

− ARMパートナーによる、多様なツール/リアルタイムOS/ミドルウェアの選択肢

− Tower Systemボードによる低価格かつ短期間でのプロトタイプ開発

汎用コアの３２ビット組込みマイコンとして

幅広いマーケットとアプリケーション要求に対応

7 TM

標準機能

オプション機能 DSP

Debug

Interfaces

FPU Interrupt

Controller

ARM Cortex-M4コア

50/72/100/120/150 MHz

DMA

Low Leakage

Wake-Up Unit

(LLWU)

システム Internal &

External

Watchdogs

Memory

Protection Unit

(MPU)

外部バス

インタフェース

(FlexBus)

Serial

Programming

Interface (EzPort)

DDRメモリ

コントローラ

NAND Flash

コントローラ

メモリ

SRAM

(8 to 128KB)

Program

Flash (32KB

to 1MB)

Cache FlexMemory

(32 to 512KB)

(2 to 16KB EE.)

Low/High

Frequency

Oscillators

Internal

Reference

Clocks

クロック

PLL

FLL

暗号化エンジン(CAU)

タンパー検知

セキュリティ

Cyclic

Redundancy

Check (CRC)

乱数発生器

アナログ

コンパレータ

6ビット

DAC

アナログ

16ビット

ADC

PGA

タイマ

オペアンプ

トライアンプ

12ビット

DAC

VREF

Programmable

Delay Block

(PDB)

Periodic

Interrupt

Timer

フレックス

タイマ

Carrier

Modulator

Transmitter

IEEE 1588

タイマ

Low Power

Timer

RTC

ヒューマンマシン

インターフェイス

セグメント

LCD

コントローラ

グラフィック

LCD

コントローラ

GPIO

タッチセンサ

通信

SPI

CAN

I2C

UART

IEEE 1588

Ethernet MAC

USB On-the-Go

(LS / FS)

USB充電検知

I2S

SDHC

コントローラ

USB Voltage

レギュレータ

全ファミリ共通

*K20 / K40 / K50 / *K60 / *K70

(FS *& HS)

K10 / K20 / K30 / K40 / K60 /

K70

K30 / K40 / K50

K50

K50 / K60 / K70

K10 / K20 / K60 / K70

K60 / K70

K70

USB On-the-Go

(HS)

8 TM

Featu

re Inte

gra

tion

100MHz 128-512KB, 80-144pin

K10 Family

Mixed-Signal

K20 Family

USB

K30 Family

Segment LCD

K40 Family

USB, Segment LCD

K50 Family (Medical)

Analog, USB, S. LCD,

Ethernet, Encryption

K60 Family

Ethernet, Encryption,

USB

120-150MHz, Floating Point Unit,

512KB-1MB, 144-256pin

K10 Family

+ NAND Flash

K20 Family

+ USB (HS),

NAND Flash

K60 Family

+ USB (HS), Tamper,

NAND Flash, DRAM

K70 Family + Graphics LCD

72MHz 64-256KB, 64-121pin

K10 Family

Mixed-Signal

K20 Family

USB

K30 Family

Segment LCD

K40 Family

USB, Segment LCD

K50 Family (Medical)

Analog, USB, S. LCD,

Ethernet, Encryption

K10 Family

Mixed-Signal, Tamper

K20 Family

USB, Tamper

50MHz 32-128KB, 32-64pin

Mass Production: Now

128 – 512KB, 48-81pin

K60 Family K70 Family

NEW

9 TM

32-pin 48-pin 64-pin 80/81-pin 100/104/121-pin 256-pin 144-pin

32KB

1MB

64KB

128KB

512KB

256KB

K10: Low Power

（F

lashメモリ・サイズ）

（ピン数）

K50: Precision Analogue, IEEE 1588 Ethernet,

USB OTG (FS), Segment LCD, Encryption

K60: IEEE 1588 Ethernet, USB OTG (FS/HS),

Encryption, Tamper Detect, DRAM Ctrlr

K70: Graphic LCD, IEEE 1588 E’net , Encryption,

USB OTG (FS/HS), Tamper Detect, DRAM Crtlr

K20: USB OTG (FS/HS)

K30: Segment LCD

K40: USB (FS) + Segment LCD

10 TM

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview.jsp?code=HOLIDAYGIFTS

11 TM

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview.jsp?code=HOLIDAYGIFTS

12 TM

例) MK20DN512ZAB10

120-pin WLCSPパッケージ

5.29x5.29x0.4mm pitch

Core

Arm® Cortex™- M4

50/72/100/120 MHz

Debug

Interfaces DSP

Interrupt

Controller

Float Point

Unit (FPU)

System Memories Clocks

Timers Communication

Interfaces

HMI Analog Security

and Integrity

Internal and

External

Watchdogs

Memory

Protection Unit

(MPU)

DMA

Low–Leakage

Wake-Up Unit

Program Flash

(32 KB to 1 MB)

FlexMemory

(32 to 512 KB)

(2 to 16 KB EE)

Serial

Programming

Interface

(EZPort)

NAND Flash

Controller

SRAM

(8 to 128 KB)

External Bus

Interface

(FlexBus)

Cache

Phase-Locked

Loop

Low/High-

Frequency

Oscillators

Internal

Reference

Clocks

Flequency-

Locked Loop

Cyclic

Redundancy

Check (CRC)

Random

Number

Generator

Cryptographic

Acceleration

Unit

Hardware

Tamper

Detection Unit

16-bit ADC

PGA

Analog

Comparator

with 6-bit DAC

12-bit DAC

Voltage

Reference

FlexTimer

Carrier

Modulator

Transmitter

Programmable

Delay Block

Periodic

Interrupt

Timers

Low-Power

Timer

Independent

Real-Time

Clock (RTC)

Secure Digital

Host Controller

(SDHC)

I2C

UART

(ISO 7816)

CAN

SPI

I2S GPIO

Xtrinsic Low-

Power Touch –

Sensing

Interface

Standard Feature Optional Feature

USB On-the-

Go (HS)

USB On-the-

Go (LS/FS)

USB Voltage

Regulator

USB Device

Charger Detect

(DCD)

TM

September 2013

14 TM

• 8/16ビットを含む全てのマーケットにおいて、32ビット製品が著しく成長

• 32ビット製品の月当たりの出荷額が2015年までに$700M（約600億円）を超える

• 8/16ビット市場は減少していないが、8/16ビット・アーキテクチャは減少している

• ARMアーキテクチャは引続き32ビット・プロセッサのリーダーのひとつである

4 BIT$ 8 BIT $ 16 BIT$ 32 BIT$

$100M

$500M

$700M

WSTS – Revenue

32-bit is

leading

• 32-bit grew +10% yr/yr and exceeded 8-bit in mid-2010 2011 $6.2B

• 8-bit architectures declined -17% yr/yr 2011 $4.4B

• Total MCU market grew +2.4% yr/yr 2011 $15.2B

Source: WSTS (Worldwide Semiconductor Trade Statistics)

15 TM

• Internet of Things (IoT) の時代が進み、ますます多くの小型、高性能、 バッテリ駆動型の機器がつながる

• その基盤を形成するマイクロコントローラにおいて、高性能、高エネルギー効率、 コネクティビティをこれまで以上の小型サイズで実現する事を求めるトレンド

⇒ Kinetis L シリーズ

− 世界最小サイズのARMマイクロコントローラ「KL02」

− 最新の32ビット ARM Cortex M0+プロセッサ

− 世界最高エネルギー効率

− 充実したエコシステム

高いパフォーマンスと低消費電力化を両立！

16 TM

世界最小サイズ

ARMマイクロコントローラ

Kinetis Lシリーズ KL02

20WLCSP

• 既存ARM MCUの、25%サイズダウンを実現

− パッケージサイズ： 1.9mm x 2.0mm

• エネルギー効率

− エネルギー効率に優れたCortex M0+コア

− 超高効率 15.9 CoreMark/mA の性能を実現

− 90nm 低消費システム・アーキテクチャ

− 幅広いクロック/電力ゲート制御

⇒10種類のフレキシブルな電力モード

− 省エネルギー・ペリフェラル搭載

17 TM

MCU

1.71 - 3.6V, -40°C to +85°C, 1.9mm x 2.0mm, 20WLCSP

ARM Cortex-M0+ Core 48MHz, 2-Stage Pipeline,

1-Cycle GPIO,

Micro Trace Buffer

System Bit Manipulation Engine

Cross Bar Switch

90nm TFS Memory Low-power, high-reliability

32KB Flash

4KB SRAM

Energy Management Clock & Power Gating, LVD

RUN/WAIT/STOP modes

*15.9CM/mA

<50µA/MHz, *4µs wake-up

Precision Analog 10ch, 12-bit SAR ADC

Analog Comparator

Connectivity Low Power UART, SPI, 2x IIC

Clock Management Internal (1KHz, 32KHz, 4MHz)

Crystal Osc. (32KHz / 3-32MHz)

PLL/FLL for 48MHz operation

Timing & Control Timer/PWM Module (2x2ch)

Low Power Timer

*CoreMark 1.0 : 108.69/IAR for ARM V6.50 --debug --endian=little --cpu=Cortex-M0 -e

--fpu=None -Ohs --use_c++_inline/Code in internal FLASH, Data in internal RAM,

Stack/ Processor operating frequency = 48MHz, operating voltage 3.0V

主な特徴：

• 48MHz ARM Cortex M0+コア

• 1.71V~3.6V低電圧動作

• ビット操作エンジン

⇒高速・コード効率に優れたビット演算

• 32KB Flashメモリ、4KB RAM

• 高速12ビット ADC

• 高速アナログ・コンパレータ

• 省エネルギー・ペリフェラル

⇒ADC/UART/タイマ

• -40℃~ 85℃ 動作範囲

18 TM

Cortex-M0+ コア

• 超低消費電力・高エネルギー効率

− CoreMark/mA比較でM0より30%向上、8/16ビット・マイコンの2倍以上の性能

− リーケージ: 10～15%削減 , 動作時消費電力: 15%削減 * vs ARM Cortex-M0 Core

− パイプラインの短縮 (Flashアクセスを低減、エネルギー効率改善)

• 1.77 CoreMark/MHz 圧倒的なパフォーマンス

− 処理能力はCortex-M0よりも10%アップ

既存8/16ビット・アーキテクチャと比較して2～40倍の性能

• 高速I/Oコントロール

− I/Oアクセスを50%高速化 * vs ARM Cortex-M0 Core

- 32ビット幅、シングル・サイクル・アクセス

• トレース機能

− ローエンド・デバイスでもトレース機能を使った効率的なデバックを実現

19 TM

世界最高エネルギー効率 高効率コア

&

省電力アーキテクチャ

ローエンドからハイエンドまで幅広いスケラービリティ

Kinetis K シリーズとの互換性とピンコンパチ品の提供

&

多彩なメモリサイズと

パッケージラインナップ

充実した

エコシステム ARM エコシステム

&

フリースケール

システムパートナー

Kinetis L Series The evolution of the entry-level MCU

20 TM

TM

1.世界最高エネルギー効率 Cortex-M0+ プロセッサ 高効率 32ビットプロセッサ

CoreMark/mA比較でM0コアより30%アップ

3.豊富なローパワー・モード バッテリライフを最大化するさまざまなアプリケーションに適用可能な柔軟なパワーモード

2.省エネルギー・アーキテクチャ 90nm薄膜ストレージ・テクノロジ

クロック・パワーゲーティング

ローパワー・ブート・オプション

ローパワーIOピンコンフィグレーション

ビット・マニピュレーション・エンジン

ペリフェラル・ブリッジ・クロスバ

ゼロウェイト・ステート・フラッシュメモリ・コントローラ

4.省エネルギー・ペリフェラル ディープスリープ・モード時にコアを起こすことなくオフロードで動作可能なスマート・ペリフェラル搭載

21 TM

主な特徴：

•48MHz ARM Cortex M0+コア

•セグメントLCDコントローラとUSBコ

ントローラの統合

•最大256KB Flashメモリ、32KB RAM

•ADCやコンパレータなどのアナログ・

ペリフェラルの統合

• I²C、SPI、UARTなどの幅広いシリア

ル通信オプション

•幅広いパッケージ・オプション

(121MAPBGA、64MAPBGA、

100LQFPおよび64LQFP)

バッテリ電源のLCDアプリケーション向けKinetis Lシリーズ

マイクロコントローラを拡充

TM

September 2013

23 TM

5V電源仕様

ARMマイクロコントローラ

Kinetis Eシリーズ KE02

ARM Cortex-M0+ The next-generation

entry-level processor

• 高信頼性と安全性 − 動作電源電圧 2.7V ~ 5.5V (Flash書込み消去 2.7V ~ 5.5V) − 堅牢なノイズ耐性 (ESD, EMC) − 家電安全規格への対応

• 高性能と汎用性 − 業界初のARM Cortex-M0+コア搭載の5Vマイコン − 過去の8ビット/16ビット・アーキテクチャからの性能向上により業界標準ベ

マークのCoreMark/MHzで2倍以上アップ − 最新アーキテクチャCPUによる最高レベルのエネルギー効率

• オープンかつ低価格な開発コンセプト

− 広範なARMエコシステム・ソリューションの活用 − ARMプラットフォームによるソフト資産の効率的な活用 − 基板実装の容易な0.8mmピンピッチ QFPパッケージ

24 TM

MCU

2.7 – 5.5V, -40°C to +105°C

主な特徴：

• 20MHz ARM Cortex M0+コア

• 2.7V~5.5V 電源電圧

• 傑出したESD/EMC性能

• 最大64KB Flashメモリ、4KB RAM

• 256バイト EEPROM

• モータ制御用Flex Timer

• 12ビットADC、アナログコンパレータ

• ビット操作エンジン

• 0.8mm ピッチ QFPパッケージラインナッ

プ

• 32ビット x 32ビット演算を1サイクルで実

行 する乗算器

• 1サイクル・アクセスのI/Oポート

• -40℃ ~ 105℃ 動作範囲

2x KBI

2x ACMP

w/ DAC

XOSC

GPIO

ADC IIC

IRQ

PMC

Flash

Controller

ICS

RTC

BME

PIT

FTM

3x SCI

8-bit SPI

8-bit SPI

CRC

Flash EEPROM RAM

WDOG

SIM

Temp sensor

FGPIO

Cortex-M0+

Core

20 MHz

25 TM

• 世界最小サイズ、世界最高エネルギー効率の

ARM Cortex-M0+ マイコンラインナップ

• 業界初 ARM Cortex-M0+コア搭載 5Vマイコンをリリース

• スケーラビリティの高いラインナップの

32ビット汎用組込みマイコンとしてお客様の選択肢を拡大

TM