Freescale MC9S08AW60CFDE

Отличный выбор! MC9S08AW60CFDE — это очень популярный и надежный 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и вся необходимая информация.

Краткое описание

MC9S08AW60 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, построенный на ядре S08. Модель CFDE указывает на конкретный вариант исполнения (корпус, температурный диапазон, тип памяти).

• Назначение: Применяется в широком спектре встраиваемых систем, требующих высокой надежности, богатой периферии и умеренной вычислительной мощности. Типичные области: промышленная автоматика, системы управления двигателями, бытовая техника, автомобильная электроника (кузовные модули, освещение), медицинские приборы, источники бесперебойного питания.
• Ключевые преимущества: Низкое энергопотребление, высокая помехоустойчивость (наличие EMC-периферии), встроенный контроллер LIN (важно для автомобиля), богатый набор таймеров и аналоговых модулей.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, семейство HCS08 (ядро S08).
• Тактовая частота: До 40 МГц (шина до 20 МГц) от внутреннего или внешнего генератора.
• Производительность: ~2 MIPS при 20 МГц шины.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 60 КБ с возможностью записи/стирания во время работы (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• EEPROM: 2 КБ истинной EEPROM-памяти (отдельно от флэш).

3. Периферия (одна из самых сильных сторон):

• Аналоговые модули:
  • АЦП (ADC): 16-канальный, 10-разрядный, с автоматическим сравнением и возможностью работы в режиме пониженного энергопотребления.
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM Module): 2 модуля (TPM1 и TPM2), каждый с двумя каналами. Поддержка ШИМ (PWM), захвата/сравнения, счета импульсов.
  • RTC (Real-Time Clock): Таймер реального времени с отдельным источником тактирования (можно использовать от внешнего кварца 32.768 кГц).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 2 модуля (SCI1, SCI2). Один из них (SCI2) может быть сконфигурирован в LIN (Local Interconnect Network) 2.0 контроллер — ключевая особенность для автомобильных применений.
  • SPI: 1 модуль (Serial Peripheral Interface).
  • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit), работает на скоростях до 100 кбит/с.
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешнего кварца.
  • Сторожевой таймер (COP): Защита от "зависания" программы.
  • Монитор тактирования (SCM): Контроль сбоев тактового сигнала.
  • Детектор понижения напряжения (LVD): Сброс при падении питания.
  • Генератор случайных чисел (RNG).

4. Электрические характеристики и корпус:

• Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В логики).
• Потребление: Несколько режимов пониженного энергопотребления (Wait, Stop3, Stop2).
• Корпус (для CFDE): QFP-64 (Quad Flat Package, 64 вывода).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Существует также автомобильный вариант A (-40°C до +125°C).

5. Средства разработки и отладки:

• Встроенный отладчик (BDM — Background Debug Mode): Позволяет программировать и отлаживать микроконтроллер через 2-контактный интерфейс, что удешевляет разработку.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Маркировка Freescale/NXP часто указывает на вариации в корпусе, температурном диапазоне и типе памяти.

Прямые аналоги и варианты MC9S08AW60:

• MC9S08AW60CFDE — Базовая модель в корпусе QFP-64, промышленный температурный диапазон.
• MC9S08AW60CFD — То же, что CFDE, но может отличаться упаковкой (лоток вместо тубы).
• MC9S08AW60CFDER — Версия в ленте (Tape & Reel) для автоматизированной сборки.
• MC9S08AW60CPD / CPDE — Корпус LQFP-64 (низкопрофильный QFP).
• MC9S08AW60CVLD / CVLDER — Корпус LQFP-48 (урезанное количество линий ввода-вывода).
• MC9S08AW60ACFD / ACFDE — Автомобильный температурный диапазон (-40°C до +125°C), QFP-64.
• MC9S08AW60ACPD / ACPDE — Автомобильный, LQFP-64.
• MC9S08AW32* — Модель с 32 КБ флэш-памяти и 2 КБ ОЗУ. Полностью совместима по выводам и периферии. (Например, MC9S08AW32CFDE).
• MC9S08AW48* — Модель с 48 КБ флэш-памяти и 3 КБ ОЗУ. (Например, MC9S08AW48CFDE).

Совместимые модели внутри семейства S08 (схожие по характеристикам, могут требовать адаптации кода/выводов):

• MC9S08DZ60 / DZ48 / DZ32 — Ближайший аналог. Имеет почти идентичную периферию (также есть LIN, RTC, 10-бит АЦП), но часто позиционируется как более новая/оптимизированная версия. Прямой пин-ту-пин совместимости может отсутствовать, но переход на уровне проекта обычно straightforward.
• MC9S08AC128 / AC96 / AC80 — Модели с большим объемом памяти (до 128 КБ флэш) и похожей периферией, включая CAN-контроллер (MSCAN) вместо LIN. Подходят для более сложных задач.
• MC9S08SH8 / SH4 — Модели с меньшим числом выводов (8-16 ног) и урезанной периферией, но на том же ядре. Подходят для очень компактных и дешевых устройств.

Важное примечание о замене:

При замене на другую модель (особенно с другим суффиксом корпуса или объемом памяти) необходимо проверять:

1. Распиновку (Pinout) в даташите.
2. Температурный диапазон.
3. Наличие требуемой периферии (например, не все модели S08 имеют LIN или RTC).
4. Объем памяти (Flash, RAM).

Микроконтроллеры семейства MC9S08AW60 являются классикой 8-битных решений Freescale/NXP и до сих пор активно используются в промышленности благодаря своей надежности, хорошей документации и мощной периферии.