Freescale MC9S08DZ16AMLF

Отличный выбор! MC9S08DZ16 — это очень популярный и сбалансированный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC9S08DZ16AMLF.

Краткое описание

MC9S08DZ16 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, построенный на ядре S08. Он создан для встраиваемых приложений, требующих хорошего баланса между вычислительной мощностью, периферией, энергопотреблением и стоимостью. Ключевыми особенностями являются встроенный контроллер CAN (FlexCAN) и 12-битный АЦП, что делает его идеальным для автомобильных, промышленных и бытовых устройств (управление двигателями, BMS, системы контроля доступа, умный дом).

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 (S08).
• Тактовая частота: До 20 МГц (шина до 10 МГц) от внутреннего генератора или внешнего кварца.
• Производительность: ~10 MIPS на частоте 20 МГц.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 16 КБ с возможностью записи/стирания во время выполнения (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 1 КБ.
• Память данных (EEPROM): 512 байт истинной EEPROM (отдельно от флэш).

3. Периферия (Самое важное):

• Контроллер CAN: Модуль FlexCAN (версия 2.0 A/B) с 16 буферами сообщений. Ключевая особенность для сетевых применений.
• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП): 12-битный, 24 канала, время преобразования ~3 мкс.
• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 8-битный таймер-счетчик (MTIM).
  • Контроллер реального времени (RTC) с отдельным источником тактирования.
• Интерфейсы связи:
  • Модуль SCI (UART): 1 шт.
  • Модуль SPI: 1 шт.
  • Модуль I²C: 1 шт.
• Система защиты:
  • Встроенный IRC-генератор (Internal Clock Source) с точностью ±1% в рабочем диапазоне.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор тактирования (SCM).
  • Детектор пониженного питания (LVD).

4. Ввод/Вывод:

• Количество линий I/O: До 38 (зависит от конфигурации и корпуса).
• Ток нагрузки на вывод: До 10 мА.
• Порты с высокой нагрузочной способностью: 2 вывода с током до 25 мА (для прямого управления светодиодами и т.п.).

5. Электропитание:

• Напряжение питания: 2.7В - 5.5В (широкий диапазон позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В).
• Потребление:
  • Активный режим: ~5 мА при 5В, 20 МГц.
  • Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop3) с сохранением данных RAM для сверхнизкого энергопотребления.

6. Корпус:

• Указанный корпус (AMLF): LQFP-48 (7x7 мм). Это самый распространенный корпус для данной модели.
• Рабочая температура: Обычно -40°C до +85°C (промышленный диапазон). Существуют версии до +125°C (автомобильные).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Модель MC9S08DZ16 имеет несколько вариантов, отличающихся корпусом, диапазоном температуры и типом поставки.

• MC9S08DZ16AMLF: Основная модель в корпусе LQFP-48. Промышленный температурный диапазон.
• MC9S08DZ16AMLFR: То же самое, но в поставке на ленте и катушке (Tape & Reel) для автоматизированной сборки.
• MC9S08DZ16AMLD: Корпус QFN-48 (6x6 мм, с открытой тепловой площадкой).
• MC9S08DZ16VLD: Корпус QFN-48, автомобильный температурный диапазон (-40°C до +125°C).
• MC9S08DZ16VLF: Корпус LQFP-48, автомобильный температурный диапазон.
• MC9S08DZ16CTG: Корпус QFP-44 (устаревший, но встречается).

Обратите внимание: Буква "A" в номере (например, AMLF) часто указывает на версию с улучшенным 12-битным АЦП. Более старые версии без "A" (например, MLF) могут иметь 10-битный АЦП.

Совместимые и аналогичные модели (Прямые аналоги и семейство)

При разработке или поиске замены можно рассматривать следующие микроконтроллеры:

1. Внутри семейства S08DZ (прямые аналоги с разным объемом памяти):

• MC9S08DZ60/32: Полностью совместимы по выводам и периферии, но имеют больший объем памяти (60К/32К флэш, 4К/2К ОЗУ). Идеальная замена "сверху" при нехватке памяти.
• MC9S08DZ48/32/16/8: Линейка с одинаковой периферией и разным объемом памяти. Модели с меньшей памятью (DZ8) могут иметь отключенную часть периферии.

2. Более новые/современные семейства от NXP (требуют адаптации ПО/периферии):

• S08P Family: Прямой эволюционный наследник. Например, S08PT60. Имеет улучшенное ядро (до 50 МГц), больше периферии, сохраняет CAN и 12-битный АЦП. Частично совместим по коду, но требует внимания к миграции.
• S08PA Family: Аналогично S08P, с акцентом на аналоговую периферию.
• S08SU Family: Более дешевые модели с USB.

3. Аналоги от других производителей (функциональная замена, требует полного переписывания ПО):

• Microchip (Atmel): ATmega16M1/32M1/64M1 (8-битные AVR с CAN). PIC18F с CAN (например, PIC18F25K80).
• STMicroelectronics: STM8AF series (например, STM8AF6266) — 8-битные с CAN.
• Infineon: XC800 family.

4. Для новых разработок (рекомендация): Если вы начинаете новый проект, настоятельно рекомендуется рассмотреть более современные семейства, такие как NXP S08P или даже 32-битные Cortex-M0+ (например, NXP KE series или S32K1), которые предлагают лучшее соотношение производительности, энергопотребления и цены при наличии CAN.

Важное примечание:

При замене или выборе аналога всегда тщательно сверяйте распиновку (pinout), напряжение питания, временные характеристики и регистры периферии. Прямая аппаратная совместимость часто ограничивается моделями внутри одного семейства (DZxx).