探索MCX E24系列微控制器：工业与物联网应用的理想之选

在工业和物联网（IIoT）领域，对高性能、高可靠性微控制器的需求与日俱增。NXP的MCX E24系列微控制器（MCUs）凭借其出色的性能、丰富的功能和强大的安全特性，成为了应对恶劣环境和复杂应用的理想解决方案。本文将深入介绍MCX E24系列微控制器的特点、应用场景以及开发体验，帮助电子工程师更好地了解和应用这款产品。

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产品概述

MCX E24系列是基于Kinetis E家族的工业和物联网微控制器，采用了熟悉的Arm® Cortex® - M4F内核，支持3V至5V电源供应，拥有增强的内存配置，最高可达2MB的闪存和256KB的SRAM。这种设计确保了在各种用例中都能提供强大而灵活的性能。

该系列微控制器具有5V稳健架构，能够在恶劣的电气噪声环境中可靠运行，非常适合安全电器和工业应用。此外，它还提供了多种本地网络连接选项，包括CAN FD、10/100 Mbps以太网音频和低功耗串行通信，可无缝集成到各种系统中。

目标应用

工业控制

MCX E24系列专为工业应用而设计和认证，支持3V和5V电源轨，优化了在恶劣电气噪声环境中的运行，并且与使用5V传感器的设计兼容。它能够在125°C的高温环境下支持24/7连续运行，使用寿命长达10年。其8个FlexTimers可用于PWM采集和生成，结合多种电源模式，能够以低功耗高效驱动消费和工业电机。此外，它还可以与电机控制附加板无缝配对，探索MCUXpresso SDK中提供的电机控制算法。典型应用包括HVAC、热泵、加热器、锅炉、液压系统控制单元、电动工具等。

能源管理

在家庭能源存储和电力列车等能源管理领域，MCX E24系列也能发挥重要作用。其高性能和低功耗特性有助于实现高效的能源转换和管理。

工厂自动化

该系列微控制器支持工厂自动化应用，能够满足工业生产过程中的实时控制和数据处理需求。

安全特性

IEC61508安全认证

MCX E24系列在所有闪存和SRAM存储器以及内部寄存器中集成了ECC，确保了完整的数据完整性，达到了IEC61508系统能力的SIL2级别。它还包含先进的安全功能，如程序流监控、时钟和电源监控以及潜在故障检测。这些功能结合全面的安全文档，有助于开发和认证符合IEC61508的安全应用和相关工业安全标准。此外，IEC60730预认证的软件库可加速B类安全电器的认证过程。

现代网络安全标准

MCX E24系列集成了NXP EdgeLock®基本安全功能，包括安全制造、安全启动、安全调试访问和配置。通过预配置的设备唯一身份和用于对称密钥加密的EdgeLock加速器（CSEC），它提高了电源效率、性能和对不断演变威胁的长期抵御能力。

技术参数

核心与连接性

• 核心：Arm® Cortex® - M4内核，支持FPU、DSP、MPU，最高运行频率可达112 MHz。
• 连接性：提供2x LPI2C、3x LPSPI、1x FlexIO、3x LPUART、最多2x SAI、最多3x FlexCAN（支持FD）、100 Mbps ETH MAC等多种连接选项。

安全与存储器

• 安全：EdgeLock®加速器（CSEC）、CRC、TRNG、对称加密加速器。
• 存储器：最高2MB闪存（带ECC）、最高256KB SRAM（带ECC）、4KB EEPROM仿真、Quad SPI可连接外部存储器。

系统与定时器

• 系统：资源访问控制器、16通道eDMA。
• 定时器：8个16位FlexTimers、1个低功耗16位定时器、内部和外部WDT、2个16位PDB、1个低功耗32位INT定时器、32位RTC。

模拟外设

• 2个12位ADC，采样率可达1Msps。
• 1个带8位DAC的ACMP。

开发体验

MCX MCU系列由MCUXpresso开发环境支持，可优化、简化和加速嵌入式系统开发。NXP提供了带有大量示例的驱动程序和中间件，并支持多种RTOS选择。此外，NXP的合作伙伴生态系统还提供了广泛的兼容中间件，允许快速开发各种终端应用。

MCUXpresso套件包括用于简单设备配置和安全编程的工具。开发者可以选择多种IDE，如MCUXpresso for visual studio code、MCUXpresso IDE、IAR或Keil。

为了方便快速原型开发，NXP提供了低成本、紧凑且可扩展的FRDM开发板。开发者可以通过FRDM生态系统轻松访问附加板的扩展板集线器和软件示例的应用代码集线器。

产品型号

MCX E24系列提供了多种不同配置的产品型号，以满足不同应用的需求。以下是部分型号的主要参数：	型号	Cortex - M33 fmax(MHz)	闪存 (KB)	SRAM (KB)	CAN (with FD)	以太网	QSPI	封装
MCXE245VLF	112	512	64	3(1)	否	否	LQFP48
MCXE245VLH	112	512	64	3(1)	否	否	LQFP64
MCXE245VLL	112	512	64	3(1)	否	否	LQFP100
MCXE246VLH	112	1024	128	3(2)	否	否	LQFP64
MCXE246VLL	112	1024	128	3(2)	否	否	LQFPI00
MCXE246VLQ	112	1024	128	3(2)	否	否	LQFPI44
MCXE247VLL	112	2048	256	3(3)	是	否	LQFP100
MCXE247VLQ	112	2048	256	3(3)	是	是	LQFPI44
FRDM - MCXE247	MCX E247 FRDM开发板						LQFPI44

总结

MCX E24系列微控制器以其出色的性能、丰富的功能和强大的安全特性，为工业和物联网应用提供了可靠的解决方案。无论是在恶劣的电气噪声环境中运行，还是满足严格的安全标准，MCX E24系列都能胜任。同时，其良好的开发体验和丰富的产品型号选择，也为电子工程师提供了更多的便利和灵活性。如果你正在寻找一款适用于工业和物联网应用的微控制器，不妨考虑一下MCX E24系列。你在实际应用中是否遇到过类似需求的场景呢？你认为MCX E24系列能否满足这些场景的要求？欢迎在评论区分享你的看法。