Freescale MC9S08SH4CTG

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC9S08SH4CTG, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC9S08SH4CTG — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на сверхнизкое энергопотребление и стоимость. Он разработан для компактных, простых и энергоэффективных приложений, таких как пульты дистанционного управления, портативные устройства, датчики, маломощные контроллеры и потребительская электроника.

Его ключевая особенность — очень низкое энергопотребление в режимах ожидания (STOP) и остановки (WAIT), что делает его идеальным для устройств с батарейным питанием.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное Freescale HCS08 (CISC), тактовая частота до 20 МГц (шинная частота 10 МГц при питании 3В, 20 МГц при 5В). | | Флэш-память | 4 КБ (с возможностью защиты от чтения/записи). | | ОЗУ (RAM) | 256 байт. | | EEPROM | Отсутствует (частично может эмулироваться во флэш-памяти). | | Таймеры | 1 x 16-битный таймер (TIM1) с 2-мя каналами ввода/вывода/ШИМ. 1 x 16-битный низкопотребляющий таймер (LPT). | | АЦП (ADC) | 10-битный АЦП с 4-мя каналами. | | Последовательные интерфейсы | 1 x SPI (Serial Peripheral Interface). 1 x I²C (Inter-Integrated Circuit). | | Тактирование | Внутренний тактовый генератор (ICS) с частотой 20 МГц (точность ±1% в полном диапазоне). Встроенный генератор 1 кГц для низкого энергопотребления (LPO). | | Порты ввода/вывода | 10 линий GPIO (в зависимости от конфигурации корпуса). | | Система прерываний | До 15 источников прерываний (включая таймеры, АЦП, последовательные интерфейсы, клавиатуру). | | Напряжение питания | 1.8 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей, включая 2-х элементные литиевые или 3-х элементные щелочные). | | Потребление | Очень низкое: < 1 мкА в режиме STOP3 (с сохранением RAM). Активный ток ~ 3.5 мА при 20 МГц (5В). | | Датчики/Мониторы | Встроенный датчик температуры. Монитор напряжения питания. | | Корпус | TSSOP-16 (обозначение CTG в парт-номере). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C. |

Парт-номера и корпуса

Основной парт-номер указывает на объем памяти, корпус и температурный диапазон.

• MC9S08SH4CTG — Стандартная модель, 4 КБ флэш, TSSOP-16, промышленный температурный диапазон.
• MC9S08SH4CTGR — То же самое, что и CTG, но поставляется в ленте для автоматизированной сборки (буква R означает Reel/Tape & Reel).

Расшифровка суффикса CTG:

• C = Температурный диапазон: коммерческий/промышленный (0°C to +70°C / -40°C to +85°C, уточняется в даташите).
• T = Корпус TSSOP.
• G = Количество выводов: 16.

Также существовали версии в других корпусах (например, DIP-8 или SOIC-8 под индексом MP), но модель CTG (TSSOP-16) была одной из самых распространенных.

Совместимые и аналогичные модели (семейство S08SH)

Микроконтроллеры в пределах одного семейства S08SH имеют одинаковое ядро и периферию, но различаются объемом памяти и количеством выводов. Они обладают высокой степенью совместимости на уровне кода (при условии учета объема памяти).

Модели с большей памятью/выводами:

• MC9S08SH8 — 8 КБ флэш, 512 байт RAM. Больше линий GPIO. Прямая апгрейд-замена для более сложных проектов.
• MC9S08SH32 — 32 КБ флэш, 2 КБ RAM. Максимально оснащенная модель в линейке.

Модели с меньшей памятью/выводами (более дешевые):

• MC9S08SH2 — 2 КБ флэш, 128 байт RAM. Меньше выводов (корпуса SOIC-8, DIP-8). Прямой даунгрейд для самых простых задач.
• MC9S08SH1 — 1 КБ флэш, 128 байт RAM. Минимальная конфигурация семейства.

Совместимые по выводам и периферии (из других семейств HCS08):

Для замены или выбора аналога можно рассматривать другие семейства Freescale/NXP с фокусом на низкое потребление:

• MC9S08QE/QG/Qx (семейство QE) — Более новая и популярная линейка, также для низкого потребления. Имеет схожие характеристики, но более современную архитектуру и лучшие инструменты. MC9S08QG8 — частый аналог по возможностям.
• MC9S08LL/LA — Линейка для ультра-низкого напряжения (до 1.8В).
• MC68HC908Qx — Более старое семейство (предшественник HCS08), имеет частичную совместимость.

Важное примечание по совместимости:

• Прямая drop-in замена (механическая и электрическая) возможна только в пределах точно такого же парт-номера (MC9S08SH4CTG).
• Совместимость на уровне кода (перенос программы) возможна между моделями семейства S08SH (SH2, SH4, SH8, SH32) с пересборкой проекта и учетом различий в памяти и регистрах периферии.
• Переход на другие семейства (QE, LL и т.д.) требует существенной переработки кода и схемы из-за различий в отображении периферии, регистрах и инструментах разработки.

Вывод

MC9S08SH4CTG — это классический 8-битный МК для нишевых, но массовых применений, где критичны цена, размер и время работы от батареи. Несмотря на то, что он считается устаревшим (производство может быть ограничено), его архитектура и принципы работы актуальны, а прямым современным аналогом от NXP являются микроконтроллеры серии S08P или более производительные 8-битные ядра S08 Core. Для новых проектов рекомендуется рассматривать эти более новые семейства.