Freescale MC9S12NE64CPV

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) MC9S12NE64CPV — это классический 16-битный микроконтроллер, который был одним из первых в мире, объединяющих полноценный 10/100 Ethernet-контроллер, стек TCP/IP и MCU в одном корпусе. Он создан для встраиваемых сетевых приложений.

Описание

MC9S12NE64 — это высокоинтегрированное решение для устройств, требующих проводного сетевого подключения. Его ключевая особенность — наличие на кристалле:

• MAC (Media Access Controller) и PHY (Physical Layer) для Ethernet 10/100 Мбит/с, что устраняет необходимость во внешних компонентах.
• Аппаратный TCP/IP-стек, разгружающий CPU от обработки сетевых протоколов (IP, UDP, TCP, ICMP, ARP).
• 16-битное ядро HCS12 с тактовой частотой до 25 МГц, обеспечивающее достаточную производительность для задач управления и сетевой коммуникации.

Это идеальный чип для разработки "интернета вещей" своего времени: сетевые контроллеры, удаленные датчики, промышленная автоматизация, умные устройства с сетевым управлением.

Технические характеристики

Ядро и память:

• Архитектура: 16-битная, ядро HCS12 (CPU12)
• Тактовая частота: До 25 МГУ
• Флеш-память (EEPROM): 64 КБ
• ОЗУ (RAM): 8 КБ
• EEPROM: 2 КБ (отдельная)

Сетевые интерфейсы:

• Ethernet: Полноценный 10/100 Мбит/с контроллер.
  • Встроенный MAC и PHY (IEEE 802.3).
  • Аппаратная поддержка TCP/IP (IP, UDP, TCP, ICMP, IGMP, ARP).
  • Автоматическое определение скорости (Auto-Negotiation) и MDI/MDIX (Auto-Crossover).
  • Интерфейс MII для подключения внешнего PHY (опционально).

Периферия и интерфейсы ввода-вывода:

• Таймеры: 8-канальный 16-битный таймер (TIM), модуль реального времени (RTC), сторожевой таймер (COP).
• Последовательные интерфейсы:
  • Два асинхронных последовательных порта (SCI/UART).
  • Один синхронный последовательный порт (SPI).
  • Один I²C (IIC) порт.
• АЦП: 8-канальный 10-битный АЦП.
• ШИМ (PWM): 8-канальный 8-битный модуль ШИМ.
• Линии ввода-вывода: До 91 линии общего назначения (GPIO).
• Контроллер прерываний: Векторная система прерываний.

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В - 3.6В (ядро и I/O).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: CPV — это корпус LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Pack).

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Базовое семейство — MC9S12NE64. Суффиксы указывают на корпус, температурный диапазон и вариант поставки.

• MC9S12NE64CPV — Основная модель в корпусе LQFP-112, промышленный температурный диапазон.
• MC9S12NE64CPVE — То же, что и CPV, но, как правило, обозначает вариант поставки на бобине (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.
• MC9S12NE64CVU — Корпус MAPBGA-96 (более компактный). Внимание: отличается расположением выводов!
• MC9S12NE32xxx — Младшая версия с 32 КБ флеш-памяти и 4 КБ ОЗУ.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и наследники от NXP:

• MC9S12NE64 остается ключевой моделью в линейке. Прямых pin-to-pin замен с более новыми ядрами (ARM) от NXP нет из-за смены архитектуры.

2. Совместимые по функционалу (сетевые MCU): Современные аналоги — это, как правило, микроконтроллеры на ядре ARM Cortex-M со встроенным Ethernet MAC (PHY часто требуется внешний).

• NXP (Freescale):
  • Kinetis K серия (на ARM Cortex-M4/M0+): Например, Kinetis K64 (MK64FN1M0VLL12) — очень популярный современный аналог с Ethernet MAC (без PHY).
  • LPC серия (на ARM Cortex-M): Например, NXP LPC1768, LPC54608.
• STMicroelectronics:
  • STM32F107, STM32F207, STM32F407 и другие из семейств "Connectivity Line" и серии F4 с Ethernet MAC.
• Microchip (Atmel):
  • SAM E70, SAME5x (на ARM Cortex-M7/M4) со встроенным Ethernet MAC.
  • PIC32MZ EF, PIC32MX серии с Ethernet.
• Texas Instruments:
  • Микроконтроллеры семейства SimpleLink™ (например, TM4C129x) на ARM Cortex-M4 с Ethernet.

3. Совместимые по программному обеспечению:

• Все MCU семейства HCS12 (MC9S12) имеют одинаковое ядро и базовую периферию. Код, написанный для таймеров, SCI, SPI, ADC, можно портировать между разными моделями S12 (но не для сетевой части!). Например, MC9S12DG128, MC9S12C128 и др.

Важное замечание:

MC9S12NE64 — это проверенное, но устаревшее решение. При начале нового проекта рекомендуется рассматривать современные микроконтроллеры на архитектуре ARM Cortex-M (от NXP, ST, Microchip и др.). Они предлагают лучшее соотношение производительности, энергоэффективности, объема памяти и периферии, а также имеют более активную поддержку инструментария и сообщества.

Однако, MC9S12NE64CPV остается отличным выбором для поддержки и модернизации существующей продукции, где важен апгрейд без полной переразработки аппаратной платформы.