Freescale MCF51CN128CLK

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MCF51CN128CLK, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

Freescale MCF51CN128CLK — это 32-битный микроконтроллер низкой мощности из семейства ColdFire V1. Он основан на ядре V1 (Version 1), которое представляет собой упрощенную, высокоэффективную и энергооптимизированную версию архитектуры ColdFire, идеально подходящую для встраиваемых приложений с требованием к низкой стоимости и умеренной производительности.

Ключевой особенностью данной модели является наличие встроенного USB 2.0 Full-Speed контроллера (Device/OTG/Host), что делает его отличным выбором для устройств, требующих подключения по USB (например, медицинские приборы, портативные устройства, интерфейсы для ПК).

Микроконтроллер построен по гибкой модульной архитектуре, включает широкий набор периферийных модулей и предназначен для применения в промышленной автоматизации, потребительской электронике, системах безопасности и измерительных приборах.

Технические характеристики

| Категория | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | 32-битное ядро ColdFire V1 (V1). Тактовая частота до 50.33 МГц. Производительность ~ 50 Dhrystone MIPS. | | Память | 128 КБ флэш-памяти. 16 КБ оперативной памяти (SRAM). | | Интерфейсы связи | USB 2.0 Full-Speed с поддержкой режимов Device, OTG (On-The-Go) и Host.
UART/SCI (асинхронные последовательные порты) — до 3 модулей.
SPI (Serial Peripheral Interface) — до 2 модулей.
I²C — до 2 модулей. | | Аналоговые модули | 16-канальный 12-битный АЦП с возможностью одновременной выборки-хранения.
2-канальный 12-битный ЦАП.
2 аналоговых компаратора. | | Таймеры и системы управления | Программируемый модуль таймера задержки (PDB).
Модуль управления двигателем (FlexTimer, FTM) — 6 каналов, поддержка ШИМ, входного захвата, выходного сравнения.
Модуль периодического прерывающего таймера (PIT).
Часы реального времени (RTC) с автономным питанием от батареи.
Модуль контроля питания (PMC) и Детектор пониженного напряжения (LVD). | | Система тактирования | Внутренний тактовый генератор (ICS) с внутренним RC-генератором и петлей ФАПЧ (PLL) для работы от внешнего резонатора или кварца. | | Рабочие условия | Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (для ядра и периферии).
Температурный диапазон: от -40°C до +85°C (промышленный).
Потребление: Режимы низкого энергопотребления (WAIT, STOP). | | Корпус | LQFP-80 (корпус с 80 выводами, планарный, с шагом 0.5 мм). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Основной парт-номер указывает конкретную конфигурацию. Для MCF51CN128CLK основная номенклатура строится так:

• MCF51CN128CLK — базовый номер для чипа в корпусе LQFP-80.
• MCF51CN128CLK/R2 — может обозначать вариант для поставки на бобинах (tape & reel) для автоматизированного монтажа.

Также существовали другие члены этого семейства с разным объемом памяти (суффикс CNxxx):

• MCF51CN64CLK — 64 КБ флэш-памяти, 8 КБ ОЗУ.
• MCF51CN256CLK — 256 КБ флэш-памяти, 32 КБ ОЗУ.

Важно: Поставки оригинальных чипов Freescale под этими номерами давно прекращены. При поиске на электронных компонентных рынках (например, LCSC, ChipFind) следует искать актуальные аналоги от NXP или запасы у дистрибьюторов.

Совместимые и аналогичные модели

После приобретения Freescale компанией NXP Semiconductors в 2015 году, линейка микроконтроллеров ColdFire была пересмотрена. Прямого 1:1 преемника с USB OTG в той же линейке V1 не было выпущено. Однако NXP предлагает несколько путей миграции и совместимые по функционалу модели:

1. Прямые аналоги в семействе ColdFire V1 (от NXP)

• MCF51JM128 — Ближайший аналог из того же семейства. Имеет идентичное ядро, память (128КБ/16КБ), периферию и USB-контроллер. Это основная рекомендуемая замена. Корпус также LQFP-80.
• MCF51JM64 / MCF51JM256 — Варианты с 64 КБ и 256 КБ флэш-памяти соответственно.

2. Рекомендуемые современные аналоги от NXP (Архитектура ARM Cortex-M)

NXP активно продвигает переход с архитектуры ColdFire на более современные и энергоэффективные ядра ARM Cortex-M. Для проектов на MCF51CN128CLK рекомендуются:

• Серия Kinetis L (Cortex-M0+):
  • MKL26Z128VLH4 (FRDM-KL26Z) — 128 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ, USB FS Device/OTG, 48 МГц, LQFP-64/80. Оптимален по стоимости и энергопотреблению.
• Серия Kinetis K (Cortex-M4):
  • MK22FN128VLH10 — 128 КБ флэш, 32 КБ ОЗУ, USB FS Device/OTG/Host, 120 МГц, более высокая производительность и расширенная периферия.
• Серия LPC (Cortex-M0+/M3) от NXP:
  • LPC11U68 (Cortex-M0+) — 256 КБ флэш, 36 КБ ОЗУ, USB 2.0 FS, 50 МГц. Хороший аналог по функционалу.

3. Аналоги от других производителей

• STMicroelectronics (STM32):
  • STM32F072CBU6 (Cortex-M0) — 128 КБ флэш, 16 КБ ОЗУ, USB 2.0 FS, CAN, 48 МГц, LQFP-48. Очень популярный и доступный вариант.
  • STM32F105/107 (Cortex-M3) — Имеют хост-контроллер USB OTG.
• Microchip (Atmel SAM D):
  • ATSAMD21G18A (Cortex-M0+) — 256 КБ флэш, 32 КБ ОЗУ, USB, 48 МГц.

Вывод

MCF51CN128CLK — это снятый с производства, но надежный 32-битный микроконтроллер с поддержкой USB, который был популярен в 2010-х годах. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать его прямое обновление MCF51JM128 или, что более перспективно, переход на современные микроконтроллеры NXP на ядрах ARM Cortex-M (серии Kinetis L/K или LPC), либо аналоги от STMicroelectronics и Microchip, которые предлагают лучшую производительность, энергоэффективность и доступность на рынке.