Freescale MC9S08JS16CWJ

Отличный выбор! MC9S08JS16 — это очень популярный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из семейства HCS08, известный своей простотой, надежностью и низкой стоимостью. Он идеально подходит для простых приложений управления, бытовой электроники, игрушек, датчиков и т.д.

Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC9S08JS16CWJ.

Общее описание MC9S08JS16

Микроконтроллер MC9S08JS16 является частью семейства MC9S08JSx, разработанного для очень бюджетных решений с минимальным количеством внешних компонентов. Его ключевая особенность — встроенный USB-контроллер Device Full-Speed (12 Мбит/с), что делает его одним из самых дешевых MCU с USB на рынке.

Он создан для замены 8-битных микроконтроллеров в приложениях, где требуется простое USB-соединение (например, HID-устройства: клавиатуры, мыши, джойстики, программируемые кнопки) или не-USB задач с минимальными требованиями.

Основная философия: "Меньше ног, меньше памяти, меньше функций — минимальная цена".

Ключевые технические характеристики MC9S08JS16CWJ

• Ядро: 8-битное HCS08, тактовая частота до 20 МГц (при внутреннем тактировании).
• Флеш-память (Flash): 16 КБ — с защитой от чтения и возможностью само-программирования (внутренний загрузчик для обновления через USB).
• ОЗУ (RAM): 1 КБ.
• ПЗУ (ROM): 2 КБ — содержит встроенный USB-стек (HID, CDC, MSD) и загрузчик (BSLB) для программирования через USB без программатора.
• USB 2.0 Full-Speed: 1 контроллер, встроенные физический уровень (PHY) и подтягивающий резистор на D+. Поддерживает режимы Control, Bulk, Interrupt, Isochronous.
• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 8-битный таймер-счетчик реального времени (RTC) с отдельным источником тактирования (можно от 32.768 кГц).
• Аналоговые модули:
  • 10-разрядный АЦП (ADC) с 6-ю каналами.
  • Встроенный компаратор (ACMP).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • USB (основной).
  • Один последовательный интерфейс SCI (UART).
  • Один последовательный интерфейс SPI.
  • Один интерфейс I²C (IIC).
• Ввод/Вывод (I/O): Всего 15 линий GPIO (в зависимости от корпуса).
• Тактирование:
  • Внутренний тактовый генератор (ICS): 20 МГц с точностью ±2%. Не требует внешних кварцев для работы ядра и USB!
  • Возможность подключения внешнего кварца/резонатора 32.768 кГц для RTC.
• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон, работает от 3В и 5В).
• Потребление: Очень низкое, несколько режимов ожидания (Wait, Stop3).
• Корпус: CWJ — это SOIC-20 (широкий корпус, 20 выводов).
• Диапазон температур: Промышленный (-40°C до +85°C).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Модель указывается в полном формате. Разберем MC9S08JS16CWJ:

• MC9S08JS16 — семейство и объем памяти (16 КБ Flash).
• C — диапазон температур (Commercial/Industrial, -40°C to +85°C).
• W — тип корпуса (SOIC-20).
• J — вариант упаковки (Tape & Reel).

Основные парт-номера в семействе JS16:

• MC9S08JS16CWJ (SOIC-20, на катушке) — самый популярный.
• MC9S08JS16CWJR (тот же SOIC-20, на катушке, "R" часто означает увеличенную катушку).
• MC9S08JS16CJJ (PDIP-20, DIP-корпус для макетных плат, на катушке).
• MC9S08JS16CFJ (QFN-20, 4x4 мм, компактный корпус).
• MC9S08JS16CFJR (QFN-20, на катушке).

Совместимые и альтернативные модели в семействе MC9S08JSx:

Семейство построено по принципу "scalability" — один набор периферии, разный объем памяти. Прямые замены с разным объемом Flash/RAM:

1. MC9S08JS8 — 8 КБ Flash, 512 Б RAM. Прямая замена при нехватке памяти JS16.
2. MC9S08JS4 — 4 КБ Flash, 256 Б RAM. Минимальная конфигурация.

Важно: Все модели (JS4, JS8, JS16) имеют одинаковый набор периферии (USB, ADC, таймеры и т.д.) и полностью совместимы по выводам в одинаковых корпусах. Это позволяет легко масштабировать проект вверх или вниз без изменения схемы.

Современные аналоги от NXP (рекомендация для новых проектов):

Семейство S08JS является "классическим". NXP рекомендует для новых разработок более современные и энергоэффективные семейства:

• KE1xZ (Kinetis E) — 32-битные Cortex-M0+, более высокая производительность, лучшая периферия, сохраняют низкую стоимость. Для простых USB-устройств можно смотреть MKE02Z (но USB есть не во всех моделях).
• LPC11Uxx / LPC51Uxx (ARM Cortex-M0+/M33) — отличные 32-битные микроконтроллеры NXP с интегрированным USB по конкурентоспособной цене.
• Если USB не нужен: Огромный выбор других 8-битных MCU от NXP (HC08, HCS08, RS08) и 32-битных (Kinetis L, Cortex-M0+).

Области применения:

• USB HID-устройства: игровые контроллеры, программируемые клавиатуры/мыши, пульты ДУ.
• Простые USB-гаджеты: датчики данных (логгеры), средства ввода.
• Замена устаревших 8-битных контроллеров в бытовой технике.
• Промышленные устройства с простым USB-интерфейсом для конфигурации или передачи данных.
• Учебные проекты для изучения USB на микроконтроллерах.

Важные замечания для разработчика:

• Для программирования можно не использовать внешний программатор. Достаточно подать питание и замкнуть специальные выводы (BKGD/MS) для входа в режим загрузчика, после чего прошить MCU через USB-порт с помощью утилит от NXP (например, P&E Micro USB Multilink или встроенного загрузчика).
• Для разработки потребуется среда CodeWarrior for MCU (специальная версия для HCS08) или более современная NXP MCUXpresso IDE (с поддержкой S08).
• Вся документация, драйверы USB и примеры кода доступны на сайте NXP.

Вывод: MC9S08JS16 — это проверенный, ультрабюджетный "рабочая лошадка" для простых USB и не-USB задач. Его главные козыри — цена, наличие USB "из коробки" и простота использования. Для новых проектов стоит также рассмотреть более современные аналоги от NXP.