Freescale MC9S08MM128CLK

Отличный выбор! Freescale MC9S08MM128CLK — это мощный 8-битный микроконтроллер, ориентированный на применение в медицинских, портативных и высоконадежных устройствах. Ниже представлено подробное описание.

Краткое описание

MC9S08MM128 — это представитель семейства S08M, разработанного компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Его ключевые особенности — высокая интеграция аналоговых периферийных устройств, низкое энергопотребление и встроенные функции безопасности, что делает его идеальным для:

• Медицинской электроники: глюкометры, портативные мониторы, ингаляторы.
• Портативных устройств: с питанием от батареи.
• Промышленных датчиков и приборов.
• Бытовой электроники, требующей точных измерений.

Микроконтроллер построен на ядре HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц, предлагая хороший баланс между производительностью и энергоэффективностью.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, ядро Freescale HCS08
• Максимальная тактовая частота: 20 МГц (при внутреннем или внешнем тактировании)
• Производительность: До 10 MIPS (при 20 МГц)
• Флэш-память программы: 128 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции
• ОЗУ (RAM): 8 КБ
• Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей)

Аналоговая периферия (основная "фишка" семейства):

• АЦП (ADC): 16-канальный, 16-битный Σ-Δ АЦП с программируемым усилением (PGA) и высоким разрешением. Ключевой модуль для точных измерений.
• Компараторы: Два аналоговых компаратора (ACMPx).
• Операционные усилители (Op-Amps): Встроенный программируемый операционный усилитель (OPAMP) для усиления сигналов датчиков без внешних компонентов.
• ЦАП (DAC): 12-битный цифро-аналоговый преобразователь.
• Генератор опорного напряжения (Vref): Встроенный точный источник опорного напряжения.

Цифровая периферия и таймеры:

• Таймеры:
  • 2-канальный и 6-канальный 16-битные таймеры/PWM (TPM1, TPM2).
  • Модуль периодического прерывания (PIT).
  • Сторожевой таймер (COP).
• Интерфейсы связи:
  • SCI (UART): Два модуля (SCI1, SCI2).
  • SPI: Один модуль.
  • I²C: Один модуль (IIC).
• Вход/Выход: До 56 линий GPIO (в зависимости от корпуса).

Функции безопасности и надежности:

• Детектор сбоя питания (BOD).
• Контроль тактовой частоты (ICS).
• Встроенный тактовый генератор (ICG) с точностью ±0.2% (не требует внешнего кварца для многих задач).
• Флэш-память с защитой от чтения.

Особенности энергосбережения:

• Несколько режимов пониженного энергопотребления: Wait, Stop2, Stop3.
• Быстрый выход из режима Stop.

Корпус и температура:

• Корпус для MC9S08MM128CLK: LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).
• Диапазон рабочих температур: Обычно -40°C до +85°C (промышленный) или до +105°C для расширенных версий.

Парт-номера и варианты поставки

Маркировка "CLK" в конце обычно указывает на конкретный вариант поставки (корпус, температура, тип лотка). Полный парт-номер может выглядеть так:

• MC9S08MM128CLK — базовая форма.
• MC9S08MM128CLKR — возможно, обозначение на ленте (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.

Ключевые варианты в семействе S08M (с разным объемом памяти):

• MC9S08MM32 — 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ
• MC9S08MM64 — 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ
• MC9S08MM128 — 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ (рассматриваемая модель)
• MC9S08MM256 — 256 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ (максимальная конфигурация)

Разные корпуса: LQFP-64, LQFP-48, QFN-32.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены внутри NXP:

• MC9S08MM128VLK / MC9S08MM128VLD — Версии с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +105°C) или другими корпусами (LQFP-48).
• Все микроконтроллеры семейства S08M (MM32, MM64, MM128, MM256) — имеют одинаковую периферию и pin-to-pin совместимость в рамках одного корпуса. Это позволяет масштабировать проект вверх или вниз по памяти без изменения платы.
• MC9S08LL16/LL24/LL36 — Более раннее семейство S08LL, также ориентированное на медицинские устройства, но с менее продвинутой аналоговой периферией. Может рассматриваться как функционально-совместимый аналог для менее требовательных задач.

2. Функциональные аналоги от других производителей:

При поиске замены важно обращать внимание на наличие 16-битного Σ-Δ АЦП, операционного усилителя и низкое напряжение питания.

• Texas Instruments (TI):
  • Серия MSP430F67xx (например, MSP430F6736) — 16-битные MCU с высокоточным 24-битным Σ-Δ АЦП, созданные для энергоэффективных измерительных приборов.
  • Серия MSP432P4xx (на ядре ARM Cortex-M4F) — 32-битные, более производительные, но также с фокусом на низкое потребление и точные измерения.
• Microchip (Atmel):
  • Серия ATSAMD20/21 (на ядре ARM Cortex-M0+) — 32-битные, с аналоговым интерфейсом (AFEC), но без встроенного Op-Amp. Требуют внешних компонентов.
  • Некоторые модели PIC24F с высокоточным АЦП.
• STMicroelectronics (ST):
  • Серия STM32L0xx или STM32L4xx (на ядре ARM Cortex-M0+/M4) — 32-битные, сверхнизкопотребляющие, со встроенными операционными усилителями и 12-битными АЦП (но редко с 16-битными Σ-Δ).

Важное примечание:

MC9S08MM128 является устаревшим (не рекомендуется для новых проектов - NRND или Active в статусе "для поддержки существующих проектов"). NXP активно продвигает в качестве современной замены 32-битные микроконтроллеры на ядрах ARM Cortex-M, такие как серии Kinetis KL или LPC800, которые предлагают лучшую производительность, более современные инструменты и часто более низкую стоимость при сравнимой или большей интеграции. Однако, для поддержки или модернизации существующих устройств, MC9S08MM128 остается важным компонентом.