Freescale MC9S08QE8CPG

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MC9S08QE8CPG — это классический 8-битный МК из семейства HCS08, который до сих пор широко используется в промышленности и образовании благодаря своей надежности, простоте и низкой стоимости.

В 2015 году компания Freescale была приобретена NXP Semiconductors, поэтому сейчас это продукт NXP.

Описание

MC9S08QE8CPG — это 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, оптимизированный для cost-sensitive приложений с требованием к низкому энергопотреблению. Он идеально подходит для замены устаревших 8-битных МК, простых устройств управления (кнопки, сенсоры, LED), бытовой электроники, игрушек, блоков питания и систем мониторинга.

Ключевые особенности:

• Высокая надежность: Широкий диапазон рабочих температур и напряжения.
• Низкое энергопотребление: Режимы Wait и Stop с быстрым пробуждением.
• Внутренний генератор: Не требует внешних кварцевых резонаторов для работы (есть внутренний тактовый генератор ICG).
• Простота разработки: Архитектура фон Неймана, линейное адресное пространство, знакомый ассемблер и поддержка в среде CodeWarrior (а теперь и в более современных инструментах).
• Встроенная система отладки (BDM): Позволяет программировать и отлаживать МК через всего 2 вывода, что удешевляет программатор.

Корпус: CPG обозначает корпус DIP-16 (Dual In-line Package). Это самый популярный корпус для макетирования на breadboard и для простых устройств.

Технические характеристики (Technical Specifications)

| Параметр | Значение для MC9S08QE8CPG | | :--- | :--- | | Ядро | Freescale (NXP) HCS08, 8-битное, CISC | | Тактовая частота | До 20 MHz (макс. при 2.7-5.5В) от внутреннего генератора (ICG) или внешнего источника | | Флэш-память (Flash) | 8 КБ (с возможностью защиты от чтения/записи) | | ОЗУ (RAM) | 512 байт | | ПЗУ (ROM) | - | | EEPROM | - | | Порты ввода/вывода (GPIO) | 14 линий (в корпусе DIP-16: 14 GPIO + Vdd + Vss) | | Таймеры (TIM) | 1 x 2-канальный таймер (TPM) с поддержкой PWM, Input Capture, Output Compare | | АЦП (ADC) | 10-битный, 8 каналов | | Компаратор (ACMP) | 1 аналоговый компаратор | | Последовательные интерфейсы | 1 x SCI (UART)
1 x SPI (он же SPI) | | I²C (IIC) | 1 x IIC (совместимый с I²C) | | Внутренний тактовый генератор (ICG) | Есть (может работать от внутреннего или внешнего источника) | | Сторожевой таймер (COP) | Есть | | Таймер реального времени (RTC) | Нет (можно реализовать программно с помощью TPM) | | Напряжение питания | 1.8В - 3.6В (полный диапазон)
2.7В - 5.5В (при работе на макс. частоте) | | Диапазон температур | -40°C до +85°C (Industrial) | | Корпус | DIP-16 |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе QE

Семейство MC9S08QE имеет несколько вариантов, отличающихся объемом памяти и набором периферии. Все они совместимы по выводам и программно (при условии достаточности ресурсов).

Основные парт-номера в корпусе DIP-16:

• MC9S08QE8CPG – 8 КБ Flash, 512 Б RAM, DIP-16 (рассматриваемая модель)
• MC9S08QE32CPG – 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, DIP-16 (максимальная конфигурация в этом корпусе)
• MC9S08QE16CPG – 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, DIP-16
• MC9S08QE4CPG – 4 КБ Flash, 256 Б RAM, DIP-16

Другие популярные корпуса для этого семейства (суффиксы):

• MC9S08QE8CLG – корпус QFN-16 (3x3 мм, для компактных устройств)
• MC9S08QE8CLC – корпус LQFP-16
• MC9S08QE8CSC – корпус SOIC-16

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (Drop-in Replacement):

• MC68HC908QY4CP – более старое семейство HC908 от Freescale. Архитектурно очень похоже, но имеет меньшую производительность. Может быть заменой в простых приложениях, но требует перепрошивки.
• Другие МК из семейства S08QE (см. выше) с большим или меньшим объемом памяти. Переход на модель с большей памятью (например, на QE32) обычно прозрачен.

2. Совместимые по архитектуре и инструментам (семейство HCS08):

• MC9S08PA – более новое и эффективное семейство с ядром HCS08, имеет улучшенные характеристики (ниже энергопотребление, больше периферии). Не является прямой заменой по выводам, но позволяет перенести код с минимальными изменениями.
• MC9S08AC/GT/GB – различные семейства HCS08 с разной периферией (CAN, USB, LCD и т.д.). Совместимы на уровне ядра и инструментов разработки.

3. Современные 8-битные аналоги от NXP (рекомендуемые для новых проектов): Эти МК более производительны, энергоэффективны и часто имеют лучшую стоимость в пересчете на функционал. Требуют перехода на новую экосистему инструментов (IDE, программаторы).

• MC9S08P系列 – прямое эволюционное развитие линейки QE. Более низкое напряжение, выше эффективность.
• Кросс-платформенные 8-битные МК:
  • HCS08 -> S08P: Наиболее логичный путь модернизации от NXP.
  • Для совершенно новых разработок стоит рассмотреть более современные ядра:
    • ARM Cortex-M0+ (серия LPC800, Kinetis L/M) от NXP – 32-битные МК по цене 8-битных, с огромными преимуществами в производительности и периферии.
    • AVR от Microchip (например, ATmega328) – очень популярная архитектура благодаря Arduino.
    • PIC16/18 от Microchip – классические 8-битные МК с огромной базой.

Важное примечание:

При поиске аналогов и замен всегда внимательно сравнивайте распиновку (pinout), напряжение питания и наличие критичной для вашего проекта периферии (например, АЦП, количество PWM-каналов). Прямая аппаратная совместимость (drop-in) встречается редко, чаще всего требуется корректировка платы и прошивки.