Freescale 9S08QE
тел. +7(499)347-04-82
Описание Freescale 9S08QE
Конечно. Вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) 9S08QE, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.
Общее описание семейства 9S08QE
Freescale 9S08QE (также известный как HCS08QE) — это 8-битное семейство микроконтроллеров на ядре HCS08, оптимизированное для высоконадежных, экономичных и энергоэффективных приложений с повышенными требованиями по электромагнитной совместимости (EMC) и электростатической защите (ESD).
Ключевая особенность и целевая ниша: Это семейство позиционировалось как одно из самых надежных и "жестких" в линейке 8-битных MCU от Freescale. Оно было особенно популярно в автомобильной электронике (датчики, управление кузовом, освещение), промышленной автоматизации и бытовой технике, где важна устойчивость к помехам.
Архитектурные особенности:
- Ядро HCS08: CISC-архитектура с тактовой частотой до 20 МГц.
- Флаг безопасности (Security Flag): Защита флэш-памяти от несанкционированного чтения/записи.
- Высокая надежность: Расширенный диапазон рабочих температур, повышенная стойкость к ESD и EMI.
- Низкое энергопотребление: Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop) с быстрым пробуждением.
Технические характеристики (типичные для семейства)
| Параметр | Значение / Описание |
| :--- | :--- |
| Ядро | 8-битное HCS08 (совместимо с HC08) |
| Тактовая частота (CPU) | До 20 МГц (при 2.7–5.5 В) |
| Производительность | До 10 MIPS (при 20 МГц) |
| Флэш-память (EEPROM) | От 8 КБ до 60 КБ с возможностью записи/стирания на лету. Высокая надежность (до 100K циклов). |
| ОЗУ (RAM) | От 512 байт до 4 КБ |
| Периферия | Таймеры: 1-2 канала 16-битного таймера/PWM (TPM).
АЦП: 10- или 12-битный, до 16 каналов.
Коммуникация: SCI (UART), SPI, I²C (на некоторых моделях).
Компаратор: Аналоговый компаратор. |
| Ввод/Вывод | До 54 линий GPIO с высокой нагрузочной способностью. |
| Напряжение питания | Широкий диапазон: от 1.8В до 5.5В (в зависимости от модели и частоты). Стандартно 2.7В – 5.5В. |
| Энергопотребление | Режим Run: ~5 мА (при 5В, 20 МГц).
Режим Wait: ~1.5 мА.
Режим Stop: < 1 мкА (с сохранением RAM). |
| Температурный диапазон | Промышленный (I): -40°C до +85°C.
Автомобильный (V): -40°C до +125°C (для большинства QE-моделей). |
| Корпуса | LQFP, QFN, SOIC, DIP (для прототипирования) с разным количеством выводов (16, 20, 28, 32, 44, 48, 54). |
| Ключевая особенность | Исключительная надежность: Высокие показатели EMC/ESD, устойчивость к latch-up, защита от сбоев (watchdog, reset). |
Парт-номера (Part Numbers)
Номенклатура Freescale/NXP сложна. Основные серии в семействе 9S08QE:
-
MC9S08QE8 / MC9S08QE32 / MC9S08QE60 — Базовые серии. Цифра указывает на размер флэш-памяти в КБ.
- Пример: MC9S08QE32CLK (32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ, 44-выводной LQFP, промышленная темп.).
- Пример: MC9S08QE128CLK (128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, но это уже "расширенная" версия).
-
MC9S08QEx0C / MC9S08QEy0C — Серии с каналом FlexTimer (FTM) вместо базового TPM.
- Пример: MC9S08QE30CFJE (30 КБ флэш, версия с FTM, 32-выводной QFN).
-
Автомобильные маркировки (AEC-Q100): Часто имеют дополнительный суффикс или отдельный datasheet.
- Пример: MC9S08QE32CFUE (Extended temp, -40..125°C).
Структура парт-номера:
MC + 9S08 (семейство) + QE (подсемейство) + XX (объем флэш-памяти) + [доп. символы (C, F и т.д.)] + [корпус] + [температурный диапазон].
Совместимые и аналогичные модели
1. Прямые аналоги и замены внутри NXP:
- Современные аналоги (рекомендованные для новых разработок):
- S08P Family: Прямой эволюционный наследник. Сохраняет совместимость по выводам и периферии, имеет улучшенную производительность,更低功耗 и более современную периферию (например, LPUART). Рекомендуется для новых проектов. Например, S08P-L series.
- S08PA Family: Аналогично S08P, с акцентом на аналоговые возможности.
- Предыдущее поколение (совместимое по коду):
- Семейство 9S08QG/QA: Более простое и дешевое, меньше памяти и периферии.
- Семейство 9S08AW/AC: С акцентом на CAN-шину для автомобилей.
- Семейство 9RS08 (Tiny): Ультра-экономичные MCU с ядром RS08 (подмножество HCS08).
2. Совместимость и миграция:
- Совместимость по коду: Код, написанный на C или ассемблере для ядра HCS08, с минимальными правками (в основном, касательно инициализации периферии) может быть перенесен на более новые семейства S08P/PA.
- Совместимость по выводам (Pin-to-Pin): Многие модели S08P имеют identical pinout для соответствующих корпусов 9S08QE, что позволяет проводить аппаратную замену без переразводки платы.
- Совместимость по инструментам: Отладочные средства (например, OSBDM, P&E Multilink) и среды разработки (CodeWarrior, сейчас рекомендуется MCUXpresso IDE или IAR Embedded Workbench, Keil MDK) поддерживают как старые 9S08, так и новые S08P.
3. Аналоги от других производителей (функциональные, но не совместимые по коду/выводам):
- Microchip (Atmel) AVR: серии ATmega (например, ATmega328, ATmega16/32) или tinyAVR.
- STMicroelectronics STM8: семейства STM8S (стандартные) и STM8L (низкопотребляющие).
- Infineon (быв. Cypress) PSoC 4: ARM-ядро, но с конфигурируемой аналоговой и цифровой периферией.
- Renesas RL78: Очень популярное 8-битное семейство для автомобилей и промышленности.
Вывод
Freescale 9S08QE — это проверенное временем, "железное" семейство 8-битных микроконтроллеров, заслужившее репутацию в надежных применениях. Хотя для новых проектов NXP настоятельно рекомендует использовать современные семейства S08P или S08PA, огромная инсталляционная база 9S08QE поддерживается, а знания и код, созданные для него, легко мигрируют на новые платформы. При поиске замены или аналога в первую очередь стоит смотреть в сторону S08P от NXP.