Freescale MC9S12C32MFAE16
тел. +7(499)347-04-82
Описание Freescale MC9S12C32MFAE16
Отличный выбор! MC9S12C32MFAE16 — это классический и надежный 16-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из знаменитого семейства HCS12 (или S12).
Вот подробное описание и технические характеристики.
Общее описание
MC9S12C32 — это высокопроизводительный 16-битный контроллер с ядром S12 CPU, построенным на базе улучшенной архитектуры StarCore. Он создан для применения в автомобильной электронике (кузовные модули, управление освещением, простые узлы), промышленной автоматизации, бытовой технике и других встраиваемых системах, требующих надежности, широкого набора периферии и удобства разработки.
Суффикс в названии MFAE16 расшифровывается:
- M: Промышленный температурный диапазон (-40°C до +125°C для некоторых градаций, обычно -40°C до +85°C).
- FA: Тип корпуса — 80-контактный QFP (Quad Flat Package).
- E16: Частота ядра — 16 МГц (с тактовой генерацией PLL может быть выше, см. ниже).
Ключевые технические характеристики
1. Ядро и производительность:
- Архитектура: 16-битное ядро S12 CPU (совместимо с HC11/HC12).
- Тактовая частота: До 25 МГц на шине (при использовании встроенного PLL). Базовая частота кварца — 4/8/16 МГц.
- Производительность: ~25 MIPS на частоте 25 МГц.
2. Память:
- Флэш-память (EEPROM): 32 КБ — основная память программы. С возможностью блочного стирания и программирования на лету.
- ОЗУ (RAM): 2 КБ — для данных и стека.
- EEPROM (байт-адресуемая): 1 КБ — для хранения калибровочных данных, параметров, не требующих частого изменения.
3. Периферийные модули (наиболее важные):
- Таймеры: Модуль Timer (ECT): 8 каналов 16-битных таймеров с входным захватом/выходным сравнением, 8-канальный 16-битный PWM.
- Последовательные интерфейсы:
- 2x SCI (UART): Асинхронные последовательные порты.
- 1x SPI: Синхронный последовательный периферийный интерфейс.
- Аналоговые модули:
- 8-канальный 10-битный АЦП: Мультиплексированный, время преобразования ~7 мкс.
- Контроллер встроенной локальной сети (CAN):
- Модуль MSCAN (Version 2.0A/B), полностью совместимый со стандартом CAN 2.0. Одно из ключевых преимуществ для автомобильных применений.
- Системные модули:
- PLL: Фазовая петля для тактирования системы.
- COP (Watchdog): Сторожевой таймер.
- RTI: Таймер реального времени.
- Модуль отладки (BDM): Встроенный фоновый отладчик для программирования и отладки через специальный интерфейс.
4. Электрические характеристики:
- Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (одно из главных преимуществ — возможность работы как от 5В, так и от 3.3В).
- Потребление: Режимы ожидания (Wait, Stop) для снижения энергопотребления.
- Количество линий ввода-вывода (I/O): До 59 линий (в зависимости от конфигурации и используемой периферии).
5. Корпус: 80-QFP (квадратный, планарный, с шагом выводов 0.65 мм).
Парт-номера и градации (Alternate Part Numbers)
Модель может иметь разные суффиксы, указывающие на температурный диапазон, корпус и частоту. Основные варианты для MC9S12C32:
- MC9S12C32MFVE16 / MC9S12C32MFAE16: Наиболее распространенные. MFV — корпус 80-LQFP, MFA — корпус 80-QFP. E16 — частота 16 МГтц (с PLL до 25 МГц).
- MC9S12C32CPVE / MC9S12C32CPBE: Более дешевая версия (C-серия) с урезанной периферией (например, только 1 SCI, нет EEPROM). PVE — 80-LQFP, PBE — 64-QFP.
- MC9S12C32VFAE / MC9S12C32VTBE: Разные корпуса и температурные диапазоны (V = расширенный температурный диапазон).
Важно: Полный номер на корпусе может включать маскировочный слой, например, S9S12C32MFVE16. Буква S в начале указывает на "безсвинцовый" (RoHS-совместимый) корпус. По сути, это та же самая микросхема.
Совместимые и аналогичные модели (Pin-to-Pin & Family)
Совместимость можно рассматривать в двух аспектах: полная аппаратная совместимость (пин-в-пин) и совместимость внутри семейства (программная/периферийная).
1. Прямые аппаратно-совместимые аналоги (с разным объемом памяти):
- MC9S12C64MFVE16 — 64 КБ Flash, 4 КБ RAM, 2 КБ EEPROM. Корпус 80-LQFP.
- MC9S12C128MFVE16 — 128 КБ Flash, 8 КБ RAM, 2 КБ EEPROM. Корпус 80-LQFP.
- MC9S12C256MFVE16 — 256 КБ Flash, 12 КБ RAM, 4 КБ EEPROM. Корпус 80-LQFP.
- Это наиболее популярный путь апгрейда. Микросхемы с бóльшим объемом памяти часто могут заменить C32 без изменений в плате, если не используются специфические функции, уникальные для конкретной модели.
2. Модели из того же семейства S12C (программно совместимые, но могут отличаться корпусом/периферией):
- MC9S12C32CPVE / CPBE: Упрощенная версия (C-серия) в других корпусах.
- Серия MC9S12GC32/GC64: С добавлением контроллера ЖК-дисплея (LCD).
- Серия MC9S12HY64: С увеличенным числом каналов ШИМ и АЦП, предназначена для управления двигателями.
3. Современные 32-битные аналоги от NXP (требуют переработки платы и кода): Для новых разработок NXP предлагает переходить на более современные и производительные семейства:
- S12 MagniV (S12ZVL): 16-битные микроконтроллеры со встроенным силовым драйвером.
- ARM Cortex-M ядро:
- KEA (Kinetic EA) серия: Прямой наследник S12 в мире ARM, часто позиционируется как миграционный путь. Имеет аналогичную периферию (CAN, LIN, ADC).
- S32K1xx серия: Мощные 32-битные авто-микроконтроллеры Cortex-M4/M0+ с развитой периферией и инструментарием. Стандарт для новых автомобильных проектов.
Заключение
MC9S12C32MFAE16 — это проверенный временем, надежный "рабочая лошадка" для среднесложных задач, особенно где требуется интерфейс CAN. Его главные преимущества — широкий диапазон питающего напряжения, богатая периферия и огромная индустриальная база знаний. Для новых проектов стоит рассмотреть более современные аналоги от NXP, но для поддержки, ремонта или модернизации существующих устройств понимание этой линейки критически важно.