Freescale MC9S08JM32CGT

Отличный выбор! MC9S08JM32 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из семейства S08, оптимизированный для USB-приложений начального уровня.

Полное описание MC9S08JM32CGT

MC9S08JM32CGT — это 8-битный микроконтроллер с полноскоростным контроллером USB 2.0 (12 Мбит/с), построенный на ядре HCS08. Он предназначен для устройств, которым требуется простое и недорогое подключение по USB, например, для преобразователей интерфейсов (USB-UART, USB-I2C), простых HID-устройств (мыши, клавиатуры, джойстики), датчиков с USB-интерфейсом, программаторов и простых промышленных контроллеров.

Ключевая идея: Это "USB-мост" в виде микроконтроллера с хорошим набором периферии, позволяющий легко добавить USB к любому проекту.

Технические характеристики

• Ядро: Freescale HCS08 (полностью совместимо с S08)
  • Тактовая частота: до 20 МГц (внутренняя шина до 10 МГц при работе от USB).
  • Производительность: ~2 такта на инструкцию в среднем.
• Память:
  • Флэш-память: 32 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции.
  • ОЗУ (RAM): 2 КБ.
• USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с):
  • Интегрированный физический трансивер (PHY).
  • Поддерживает Control, Bulk, Interrupt и Isochronous endpoints.
  • Встроенный 3.3В регулятор для питания USB-физического уровня.
  • Требуется внешний кварц 24 МГц или 4 МГц (с внутренним PLL) для тактирования USB.
• Периферия:
  • Таймеры: Два 2-канальных таймера (TPM1 и TPM2) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • АЦП: 13-канальный 10-битный АЦП.
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • SCI (UART): 1 модуль (можно использовать одновременно с USB).
    • SPI: 1 модуль.
    • I²C: 1 модуль, поддерживающий режим Slave.
  • Компаратор: 1 аналоговый компаратор.
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от зависаний.
  • Генератор сброса (PCR): Встроенный.
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 40 линий (в зависимости от корпуса).
• Напряжение питания: 3.0В — 3.6В (критично для работы USB-трансивера).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: CGT = 64-выводный LQFP (Low-profile Quad Flat Package).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Базовый парт-номер: MC9S08JM32CGT Расшифровка:

• MC9S08 — семейство.
• JM — подсемейство с USB.
• 32 — объем флэш-памяти (32 КБ).
• CG — тип корпуса (64 LQFP).
• T — вариант поставки (Tape & Reel, на катушке для автоматического монтажа).

Другие варианты в семействе JM:

• MC9S08JM16CGT — 16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ.
• MC9S08JM60CGT — 60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• MC9S08JM32CLH — корпус 44 LQFP (меньше выводов).
• MC9S08JM16CLH — 16 КБ флэш, корпус 44 LQFP.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены от NXP (поздние/рекомендуемые):

• MCF51JM128 — Более современный аналог. Использует 32-битное ядро ColdFire V1, имеет больше памяти (128 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ), большую производительность и более продвинутый USB-стек. Часто рекомендуется для новых разработок вместо S08JM.
• KE1xZ (Kinetis E) — 32-битные Cortex-M0+ микроконтроллеры с USB. Обладают значительно более высокой производительностью, современной периферией и часто лучшей ценой. Хорошая альтернатива для новых проектов (например, KEA, но с USB нужно смотреть конкретные модели).

2. Совместимые по выводам и семейству (для миграции):

• MC9S08JM60 — Совместим по выводам, имеет больше памяти. Код легко портируется.
• MC9S08JM16 — Совместим по выводам, имеет меньше памяти. Подходит, если код укладывается в 16 КБ.
• Другие микроконтроллеры семейства S08 в корпусе 64 LQFP (например, MC9S08DZ60) могут быть совместимы по выводам, но не имеют USB. Подходят для миграции проектов, где USB не нужен.

3. Функциональные аналоги от других производителей (с USB 2.0 Full-Speed):

• STMicroelectronics:
  • STM32F0xx (серии с USB, например, STM32F072). 32-битные Cortex-M0, более производительные, популярные.
  • STM8S с USB (например, STM8S105). 8-битные, конкуренты S08.
• Microchip (Atmel):
  • ATmega16U2/ATmega32U2/ATmega32U4 — классические 8-битные AVR с USB, очень популярны в DIY-сообществе (Arduino Leonardo, Pro Micro).
  • PIC18FxxJxx (например, PIC18F4550) — 8-битные PIC с USB.
  • PIC32MX — 32-битные MIPS, с USB.
• Cypress (ныне Infineon):
  • CY7C68013A (EZ-USB FX2LP) — Легендарная микросхема для USB-мостов. Более гибкая, но и более сложная, чем S08JM.
  • PSoC 4 с USB (например, CY8C4248LQI-BL583). Содержит программируемую аналоговую и цифровую периферию.

Важное замечание:

Семейство S08, включая JM, является устаревшим (статус "Not Recommended for New Designs" — NRND) со стороны NXP. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные 32-битные платформы, такие как Kinetis (KE), LPC или i.MX RT от NXP или аналоги от STMicroelectronics и Microchip. Они предлагают лучшее соотношение производительности, цены и доступности.

Однако MC9S08JM32 остается отличным выбором для поддержки существующего парка оборудования, ремонта или изучения основ USB на 8-битных микроконтроллерах благодаря обширной документации и примерам кода.