NXP 系列：Kinetis KL25 系列 (低功耗)_（1）.KinetisKL25系列概述.docxVIP

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KinetisKL25系列概述

1.引言

KinetisKL25系列是NXP半导体公司推出的一款基于ARMCortex-M0+内核的低功耗微控制器。该系列微控制器具有高性能、低功耗和高集成度的特点，广泛应用于各种嵌入式系统中，特别是对功耗有严格要求的便携式设备和物联网应用。

1.1KinetisKL25系列的主要特点

高性能内核：KinetisKL25系列基于ARMCortex-M0+内核，提供48MHz的最大工作频率，具备单周期乘法和硬件除法功能。

低功耗设计：具有多种低功耗模式，如低功耗运行模式（LPRUN）、低功耗等待模式（LPWAIT）和低功耗停止模式（LPSSTOP），确保在电池供电设备中长时间运行。

丰富的外设：集成多种外设，如UART、I2C、SPI、ADC、DAC、定时器和PWM等，满足不同应用需求。

灵活的存储选项：提供不同容量的Flash存储器和SRAM，灵活选择以适应不同的应用需求。

强大的开发支持：支持多种开发工具和环境，如NXP的KinetisDesignStudio(KDS)和KeilMDK，以及丰富的开发资源和库文件。

2.KinetisKL25系列的架构

2.1ARMCortex-M0+内核

ARMCortex-M0+内核是KinetisKL25系列的核心，具有以下特点：

32位架构：支持32位数据处理，提高计算效率。

低功耗：功耗极低，适合电池供电的嵌入式系统。

单周期乘法：支持单周期乘法操作，提高运算速度。

硬件除法：集成硬件除法单元，加快除法运算。

指令集：采用Thumb-2指令集，代码密度高，减少存储器占用。

2.2系统架构

KinetisKL25系列的系统架构包括以下几个主要部分：

存储器：包括Flash存储器和SRAM，提供不同的存储容量选项。

时钟系统：支持多种时钟源，如内部RC时钟、外部晶振和PLL等，确保系统稳定运行。

电源管理：集成电源管理单元，支持多种低功耗模式。

中断控制器：具有48个中断源，支持中断优先级和嵌套中断。

GPIO：提供丰富的通用输入输出端口，支持多种功能配置。

外设：包括UART、I2C、SPI、ADC、DAC、定时器和PWM等，满足各种应用需求。

2.3低功耗模式

KinetisKL25系列支持多种低功耗模式，具体如下：

低功耗运行模式（LPRUN）：保持系统时钟和外设运行，但降低功耗。

低功耗等待模式（LPWAIT）：停止CPU时钟，但保持外设运行，等待中断或其他事件唤醒。

低功耗停止模式（LPSSTOP）：停止所有时钟，仅保留基本的低功耗功能，如唤醒中断。

2.3.1低功耗运行模式（LPRUN）

在低功耗运行模式下，系统时钟仍然运行，但通过降低时钟频率和关闭不必要的外设来减少功耗。以下是进入LPRUN模式的代码示例：

//进入低功耗运行模式

voidenterLPRUNMode(void){

//降低系统时钟频率

SIM-SCGC4|=SIM_SCGC4_UART0_MASK;//保持UART0时钟

SIM-CLKDIV1=(SIM-CLKDIV1~SIM_CLKDIV1_OUTDIV1_MASK)|SIM_CLKDIV1_OUTDIV1(2);//时钟分频

//关闭不必要的外设

SIM-SCGC5=~SIM_SCGC5_PORTA_MASK;//关闭PORTA时钟

SIM-SCGC5=~SIM_SCGC5_PORTB_MASK;//关闭PORTB时钟

//进入LPRUN模式

PMU-_PMCTRL|=PMU_PMCTRL_RUNM(2);//设置LPRUN模式

}

2.3.2低功耗等待模式（LPWAIT）

在低功耗等待模式下，CPU时钟停止，但外设时钟仍然运行，等待中断或其他事件唤醒。以下是进入LPWAIT模式的代码示例：

//进入低功耗等待模式

voidenterLPWAITMode(void){

//保持外设时钟

SIM-SCGC4|=SIM_SCGC4_UART0_MASK;//保持UART0时钟

//配置唤醒源

NVIC_EnableIRQ(UART0_IRQn);//使能UART0中断

//进入LPWAIT模式

PMU-PMCTRL|=PMU_PMCTRL_STOP