Freescale MC9S08AW32MFGE

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) MC9S08AW32MFGE — это классический 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, известный своей надежностью, богатой периферией и широким применением в промышленной и автомобильной электронике.

Общее описание

MC9S08AW32 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер на ядре HCS08, оптимизированный для сложных приложений, требующих большого объема памяти, многочисленных интерфейсов связи и аналоговых функций. Буквы в суффиксе MFGE указывают на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

• Ядро HCS08: До 20 МГц на внутренней шине (при 40 МГц тактовой частоте от внутреннего генератора).
• Архитектура: CISC, с полной совместимостью с исходным набором команд M68HC08.
• Ключевые преимущества: Отличное соотношение производительности, периферии и цены, высокая помехоустойчивость, развитые средства отладки (Background Debug Module - BDM).
• Основные области применения: Промышленные системы управления (например, для двигателей, клапанов), автомобильные блоки управления (двери, сиденья, освещение), системы сигнализации, сложные бытовые приборы, медицинское оборудование.

Технические характеристики MC9S08AW32

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08
• Макс. частота ЦП: 20 МГц (при 40 МГц внутреннего генератора)
• Набор команд: CISC, совместимый с HC08
• Скорость работы шины: до 20 МГц

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 32 КБ с возможностью записи/стирания во время работы (EEPROM-эмулируемая)
• ОЗУ (RAM): 2 КБ
• ПЗУ (ROM): 1 КБ (содержит монитор загрузчика и драйверы)

Периферия и интерфейсы (одна из самых сильных сторон семейства AW):

• Таймеры:
  • TPM1 (Timer/PWM Module): 2-канальный, 16-битный, с поддержкой ввода/вывода, ШИМ и захвата/сравнения.
  • TPM2: 2-канальный, 16-битный, аналогичный TPM1.
  • RTC (Real-Time Clock): Модуль часов реального времени с отдельным источником тактирования (может работать в режиме сниженного энергопотребления).
• Аналоговые интерфейсы:
  • ADC (Analog-to-Digital Converter): 10-разрядный, 24 канала, время преобразования ~7 мкс, возможен запуск от таймера.
• Интерфейсы связи:
  • SCI (UART): 1 модуль асинхронного последовательного интерфейса (Serial Communications Interface).
  • SPI: 1 модуль синхронного последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface).
  • I²C: 1 модуль интерфейса Inter-Integrated Circuit (называемый IIC) для связи с датчиками и памятью.
• Системные функции:
  • BDM (Background Debug Module): Встроенный модуль отладки и программирования через 1 контакт.
  • Монитор загрузчика (Monitor ROM): Позволяет программировать МК через SCI без программатора.
  • Внутренний генератор (ICG): Тактирование до 40 МГц с возможностью работы от внешнего резонатора или керамического резонатора.
  • Watchdog таймер (COP): Сторожевой таймер с независимым источником тактирования.
  • Контроллер сброса (SRS): С несколькими источниками сброса (питание, watchdog, команда, внешний вывод).
  • Низковольтный детектор (LVD): Контроль напряжения питания.

Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.7В - 5.5В (широкий диапазон позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В логики).
• Температурный диапазон: Зависит от суффикса. Для MFGE (Industrial): -40°C до +85°C. Существуют варианты для Automotive (до +125°C).
• Потребление: Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop) для снижения энергопотребления.

Корпус:

• MC9S08AW32MFGE: Корпус 64-контактный QFP (Quad Flat Package).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Суффикс в номере детали имеет ключевое значение:

• MC9S08AW32MFGE:
  • M: Вариант с промышленным температурным диапазоном (-40°C to +85°C) и стандартным набором периферии.
  • F: Корпус 64-QFP.
  • G: Указывает на наличие лотка/трейса для автоматизированной сборки (Tray).
  • E: Роэлс-версия (без свинца, RoHS-совместимый).
• Другие популярные варианты в семействе AW32:
  • MC9S08AW32CFGE / MC9S08AW32CFJE: Корпус 48-QFP (меньшее число линий ввода-вывода).
  • MC9S08AW32MFAE / MC9S08AW32MFGE: 64-QFP (больше линий ввода-вывода).
  • MC9S08AW32VTG / MC9S08AW32VFG: Варианты для автомобильной промышленности с расширенным температурным диапазоном (-40°C to +125°C).

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства HCS08 (прямые аналоги с разным объемом памяти/периферии):

• Серия MC9S08AW: Микроконтроллеры с аналогичной периферией, но другим объемом памяти. Идеальная замена при необходимости коррекции объема кода.
  • MC9S08AW16: 16 КБ Flash, 1 КБ RAM.
  • MC9S08AW60: 60 КБ Flash, 4 КБ RAM (более мощный вариант).
  • MC9S08AW48: 48 КБ Flash, 3 КБ RAM.
  • MC9S08AW32: 32 КБ Flash, 2 КБ RAM (рассматриваемая модель).
  • MC9S08AW8: 8 КБ Flash, 512 Б RAM.

2. Более современные 8-битные замены от NXP (архитектура S08P / S08PT): Это рекомендуемый путь для новых разработок, так как они более доступны, имеют улучшенные характеристики и часто совместимы по выводам.

• MC9S08PT16 / MC9S08PT32 / MC9S08PT60: Семейство S08PT — прямое и часто пин-ту-пин (pin-to-pin) совместимое с AW-серией. Имеют улучшенный АЦП (12-бит), больше периферии, тот же диапазон питания 2.7-5.5В. PT32/PT60 — лучшая замена для AW32.
• MC9S08PA16 / MC9S08PA32: Семейство S08PA — более бюджетное, но с похожей периферией (5В, хороший АЦП).
• MC9S08SH8 / MC9S08SH32: Семейство S08SH — для ультранизкого напряжения (1.8-3.6В).

3. Аналоги от других производителей (функционально близкие, но не совместимые по выводам/коду):

• Microchip (Atmel): ATmega16/32/64/128 (серия AVR), PIC18F45/46K22 (8-битные, с богатой периферией, 5В).
• STMicroelectronics: STM8S105/207 (8-битные, популярные, недорогие).
• Infineon: XC800 family (8-битные, с акцентом на автомобильные применения).

Важное примечание: При замене на модель другого семейства (даже от того же NXP) требуется проверка полной совместимости по выводам (pinout), напряжению питания, периферии и, почти всегда, переписывание кода с учетом новых регистров и библиотек.