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NXP Semiconductors MCXE24 Robuste Mikrocontroller (MCUs)

Bei der Baureihe der robusten Mikrocontroller (MCUs) MCXE24 von NXP Semiconductors handelt es sich um robuste, sicherheitsoptimierte 5-V- Arm®-Cortex®‑M4F-MCUs, die für raue, elektrisch störanfällige Industrie- und Geräteumgebungen entwickelt wurden. Diese MCUs vereinen eine hohe Zuverlässigkeit, funktionale Sicherheit, skalierbares Betriebsverhalten und fortschrittliche Sicherheitsfunktionen, wodurch die Bauteile ideal für industrielle Steuerungen, Haushaltsgeräte Energiesysteme und Fabrikautomatisierung geeignet sind.

Der Core der Baureihe MCXE24 von NXP ist ein Cortex‑M4F-Prozessor mit 112 MHz mit integriertem DSP und Fließkomma-Fähigkeiten, der eine präzise Motorsteuerung, Echtzeit-Signalverarbeitung und die effiziente Ausführung rechenintensiver Workloads ermöglicht. Die Speicheroptionen reichen von 2 MB Flash mit ECC über 256 KB SRAM mit ECC bis hin zu 64 KB FlexNVM zur EEPROM-Emulation und gewährleisten so eine hohe Datensicherheit unter allen Betriebsbedingungen.

Die für langfristige Zuverlässigkeit entwickelte Baureihe MCXE24 unterstützt einen breiten Spannungsbereich von 2,7 V bis 5,5 V und ist für den Betrieb in einem erweiterten Temperaturbereich von bis zu +125 °C im RUN-Modus ausgelegt, wodurch ein konstanter 24/7-Betrieb in anspruchsvollen Edge-Umgebungen ermöglicht wird. Mehrere Leistungsmodi, darunter HSRUN, RUN, STOP, VLPR und VLPS, ermöglichen eine flexible Anpassung des Betriebsverhalten und der Energieeffizienz.

Die Baureihe MCXE24 von NXP integriert außerdem eine Vielzahl analoger und digitaler Peripheriegeräte, darunter bis zu zwei 12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADCs), einen Komparator mit integriertem Digital-Analog-Wandler (DAC), bis zu 128 GPIOs, FlexIO zur Peripherieemulation und zahlreiche serielle Schnittstellen mit geringem Stromverbrauch (LPUART, LPSPI, LPI2C). Die Anschlussfähigkeit wird durch bis zu drei FlexCAN-Module, CAN-FD-Unterstützung und 10/100-Mbps-Ethernet bei ausgewählten Bauteilen weiter verbessert, was eine nahtlose Kommunikation in verteilten industriellen Netzwerken ermöglicht.

Funktionale Sicherheit ist ein Eckpfeiler der MCXE24-Architektur. Diese MCUs sind für IEC-61508-Systeme bis zu SIL2 ausgelegt und bieten verbesserte Sicherheitsmechanismen wie Programmablaufüberwachung, Takt- und Stromüberwachung, Fehlererkennung und ECC-geschützte Speicher. Das SafeAssure-Programm von NXP und IEC60730-konformen Softwarebibliotheken unterstützen Designer dabei, die Zertifizierung auf Systemebene mit geringem Aufwand zu erreichen.

Die Sicherheit wird durch die integrierte EdgeLock®-Technologie verstärkt, die einen sicheren Start, sicheres Debugging, sichere Schlüsselspeicherung und kryptografische Beschleunigung für langfristigen Schutz vor sich weiterentwickelnden Cyber-Bedrohungen bietet. Vorab bereitgestellte Geräte-IDs unterstützen eine sichere Fertigung und ein sicheres Lebenszyklusmanagement.

In Kombination mit MCUXpresso Developer Experience, einschließlich Software Development Kits (SDKs), Konfigurationstools, RTOS-Unterstützung und dem FRDM Entwicklungsökosystem, bietet die Baureihe MCXE24 von NXP eine komplette Plattform für schnelles Prototyping und die Bereitstellung robuster, sicherheitskritischer Embedded-Systeme.

Merkmale

  • Restwelligkeit
    • Bereich von 2,7 V bis 5,5 V
    • Umgebungstemperaturbereiche
      • -40 °C bis +105 °C für den HSRUN-Modus
      • -40 °C bis +125 °C für den RUN-Modus
  • ARM Cortex-M4F 32-Bit-CPU
    • Unterstützt Frequenzen bis zu 112 MHz (HSRUN-Modus) mit 1,25 Dhrystone MIPS pro MHz
    • ARM Core basierend auf der ARMv7-Architektur und Thumb®-2 ISA
    • Integrierter digitales Signalprozessor (DSP)
    • Konfigurierbarer integrierter vektorgesteuerter Interrupt-Controller (NVIC)
    • Fließkommaeinheit (FPU) mit einfacher Präzision
  • Takt-Schnittstellen
    • Schneller externer Oszillator (SOSC) von 4 MHz bis 40 MHz mit externen Rechteck-Eingangstakt von bis zu 50 MHz DC im externen Taktmodus.
    • Schneller interner RC-Oszillator (FIRC) von 48 MHz
    • Langsamer interner RC-Oszillator (SIRC) von 8 MHz
    • Oszillator mit geringem Stromverbrauch (LPO) von 128 kHz
    • System-Phasenregelkreis (SPLL) mit bis zu 112 MHz (HSRUN)
    • TCLK bis zu 20 MHz und SWD_CLK bis zu 25 MHz
    • Externtakt für den Real-Time-Counter (RTC_CLKIN) von 32 kHz
  • Leistungsmanagement
    • Stromsparender ARM Cortex-M4F mit hervorragender Energieeffizienz
    • Leistungsmanagement-Controller (PMC) mit mehreren stromsparenden Modi – HSRUN, RUN, STOP, VLPR und VLPS
    • Für bestimmte Peripherien wird Takt-Gating sowie der stromsparender Betrieb unterstützt
  • Speicher und Speicherschnittstellen
    • Bis zu 2 MB Flash-Speicher mit ECC
    • 64 KB FlexNVM für Daten-Flash-Speicher mit ECC und EEPROM-Emulation
    • Bis zu 256 KB SRAM mit ECC
    • Bis zu 4 KB FlexRAM zur Verwendung als SRAM-oder EEPROM-Emulation
    • Bis zu 4 KB Code-Cache zur Minimierung der Auswirkungen von Speicherzugriffsverzögerungen auf die Leistung
    • QuadSPI mit HyperBus™-Unterstützung
  • Analog-Mixed-Signal
    • Bis zu zwei 12-Bit-ADCs mit bis zu 32 analogen Eingängen pro Modul
    • Ein analoger Komparator (CMP) mit internem 8-Bit-DAC
  • Serial-Wire-/JTAG-Debug-Port (SWJ-DP) kombiniert
    • Debug-Watchpoint und Trace (DWT)
    • Instrumentation Trace Macrocell (ITM)
    • Test-Port-Schnittstelleneinheit (TPIU)
    • Flash-Patch- und Breakpoint-Einheit (FPB)
  • Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI)
    • Bis zu 128 GPIO-Pins mit Interrupt-Funktionalität
    • Nicht-maskierbarer Interrupt (NMI)
  • Kommunikationsschnittstellen
    • Bis zu drei universelle asynchrone Low-PowerEmpfänger-/Sendermodule (LPUART/LIN) mit DMA-Unterstützung und geringem Stromverbrauch
    • Bis zu drei energiesparende serielle Peripherieschnittstellen-Module (LPSPI) mit DMA-Unterstützung und stromsparender Verfügbarkeit
    • Bis zu zwei LPI2C-Module (Low Power Inter-Integrated Circuit) mit DMA-Unterstützung und geringer Leistungsaufnahme
    • Bis zu drei FlexCAN-Module (optional mit CAN-FD-Unterstützung)
    • FlexIO-Modul zur Emulation von Kommunikationsprotokollen und Peripherien (UART, I2C, SPI, I2S, LIN, PWM usw.)
    • Bis zu ein 10/100 MBit/s Ethernet mit IEEE1588-Unterstützung und zwei Synchronous Audio Interface (SAI)-Modulen
  • Sicherheit
    • IEC61508 – vorbereitet für System SIL2 unter Verwendung von Safe Assure™ Dokumentation und SW-Bibliotheken
    • Zertifiziert nach IEC60730 Klasse B
    • Fehlerkorrekturcode (ECC) auf Flash- und SRAM-Speichern
    • Speicherschutzeinheit (Memory Protection Unit, MPU)
    • Zyklisches Redundanzprüfungsmodul (CRC)
    • Interner Watchdog (WDOG)
    • Externes Watchdog-Monitor-Modul (EWM)
  • Sicherheit
    • Der Beschleuniger (CSEC) implementiert eine umfassende Reihe von kryptografischen Funktionen
    • Einmalige 128-Bit-Identifikations-Nummer (ID)
  • Zeitmessung und Steuerung
    • Bis zu acht unabhängige 16-Bit-FlexTimer(-FTM)-Module, die bis zu 64 Standardkanäle (IC/OC/PWM) bieten
    • Ein 16-Bit- Low-Power-Timer (LPTMR) mit flexibler Wecksteuerung
    • Zwei programmierbare Verzögerungsblöcke (PDB) mit flexiblem Triggersystem
    • Ein 32-Bit-Low-Power-Interrupt-Timer (LPIT) mit 4 Kanälen
    • 32-Bit-Echtzeitzähler (RTC)
  • Gehäuseoptionen
    • 7 mm x 7 mm x 1,4 mm, 0,5 mm Rastermaß, LQFP48
    • 10 mm x 10 mm x 1,4 mm, 0,5 mm Rastermaß, LQFP64
    • 14 mm x 14 mm x 1,4 mm, 0,5 mm Rastermaß, LQFP100
    • 20 mm x 20 mm x 1,4 mm, 0,5 mm Rastermaß, LQFP144
  • 16-Kanal-DMA mit bis zu 63 Anforderungsquellen unter Verwendung von DMAMUX
  • MCUXpresso Entwicklererfahrung

Applikationen

  • Heizung, Lüftung und Klimaanlage (HVAC)
  • Wärmepumpen und Heizgeräte
  • Heizkessel
  • Hydraulische Steuerelemente und Elektrowerkzeuge
  • Energiespeichersysteme (ESS)
  • Elektrische Antriebsstränge
  • Fabrikautomatisierung
  • Kleine und mittlere Haushaltsgeräte
  • Steuerung von bürstenlosen DC-Motoren (BLDC)
  • PermanentMagnet-Synchronmotoren (PMSMs)

Ressourcen

Applikationsinfos

  • AN14616 – Sensorlose feldorientierte Regelung (FOC) für PMSM auf MCX E24x
  • AN14617 – Funktionen und Betriebsmodi des FlexTimer-Moduls auf MCX E24x
  • AN14729 – Erste Schritte mit dem EdgeLock Accelerator (CSEC) auf MCX E24x
  • AN14731 – Migrationsleitfaden für S32K14x zu MCX E24x
  • AN14736 – Leistungsmanagement für MCX E24x
  • AN14754 – Verwendung des MCX E247 QuadSPI-Moduls
  • AN14771 – Geschätzte Einschaltstunden für den MCX E24x
  • AN14806 – Migrationsleitfaden für KE1xF zu MCX E24x

High-Level-Architektur-Diagramm

Blockdiagramm - NXP Semiconductors MCXE24 Robuste Mikrocontroller (MCUs)

Blockdiagramm

Blockdiagramm - NXP Semiconductors MCXE24 Robuste Mikrocontroller (MCUs)

Pins für Stromversorgung und Masse

Technische Zeichnung - NXP Semiconductors MCXE24 Robuste Mikrocontroller (MCUs)

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Veröffentlichungsdatum: 2026-03-03 | Aktualisiert: 2026-03-10