Freescale MC68HC11E0CFNE3

Отличный выбор! MC68HC11E0CFNE3 — это классический 8-микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который был невероятно популярен в 1990-х и 200-х годах благодаря своей надежности, богатой периферии и удобству в обучении.

Общее описание

MC68HC11E0CFNE3 — это 8-битный микроконтроллер с модульной архитектурой, построенный на базе ядра HC11. Он сочетает в себе высокую производительность, широкий набор встроенной периферии и энергоэффективность. Микроконтроллер широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике (дверные модули, управление двигателем), бытовой технике, учебных стендах и системах сбора данных.

Ключевая особенность HC11 — наличие встроенного EEPROM и мощного таймерного процессора (Timer), способного выполнять сложные операции (сравнение, захват, широтно-импульсная модуляция) без нагрузки на центральное ядро.

Технические характеристики MC68HC11E0CFNE3

• Архитектура/Ядро: 8-битное, M68HC11.
• Тактовая частота: До 3 МГц (внешний кварц или резонатор). Внутренняя частота шины — 1 МГц при питании 5В.
• Память:
  • ROM: 512 байт (внутренняя, маскируемая, в данной модели не используется).
  • EEPROM: 512 байт. Одно из главных преимуществ — возможность хранения калибровочных данных и параметров без внешней памяти.
  • RAM: 512 байт.
  • Внешняя память: Поддерживает адресацию до 64 КБ внешней памяти (в режимах расширенного мультиплексированного/не мультиплексированного режима).
• Периферия:
  • Порты ввода/вывода: 38 линий ввода/вывода общего назначения (5 портов: A, B, C, D, E).
  • Последовательные интерфейсы:
    • Асинхронный последовательный порт (SCI): 1 шт., для связи типа UART/RS-232.
    • Синхронный последовательный порт (SPI): 1 шт., для высокоскоростной связи с периферийными чипами (ADC, DAC, памятью).
  • Таймерная система: Мощный 16-битный таймерный процессор с:
    • 3 каналами ввода/захвата (Input Capture).
    • 5 каналами вывода/сравнения (Output Compare), один из которых (канал 4) может работать как 4-канальный ШИМ (PWM).
  • 8-битный АЦП (ADC): 8 каналов с возможностью сканирования.
  • Сторожевой таймер (COP Watchdog): Для защиты от зависаний программы.
  • Модуль реального времени (RTI): Таймер с прерываниями.
• Системные особенности:
  • Режимы работы: Одиночный чип (Single-Chip), расширенный мультиплексированный (Expanded Multiplexed), специальный тестовый, режим Bootstrap.
  • Прерывания: Векторная система прерываний (21 вектор), включая немаскируемое прерывание (XIRQ).
  • Напряжение питания: +5 В ±10%.
  • Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C (уточняется в даташите).
• Корпус: PLCC-52 (Plastic Leaded Chip Carrier). Это квадратный корпус с 52 выводами по периметру. Суффикс FN в партномере указывает на этот корпус.

Парт-номер (Part Number) и расшифровка

MC68HC11E0CFNE3 расшифровывается следующим образом:

• MC: Motorola Semiconductor (производитель).
• 68HC11: Семейство микроконтроллеров.
• E: Суб-семейство с конкретным набором памяти и периферии (512 EEPROM, 512 RAM, 8-канальный АЦП).
• 0: Версия маски ROM (0 означает отсутствие внутренней маскированной ROM).
• C: Температурный диапазон (Commercial/Industrial).
• FN: Тип корпуса (PLCC-52).
• E3: Ревизия кристалла или код упаковки.

Альтернативные парт-номера для той же самой микросхемы:

• MC68HC11E0CFN (без ревизии)
• MC68HC711E0CFN — это OTP (One-Time Programmable) версия. Она электрически и функционально совместима, но вместо пустого места под маскированную ROM имеет OTP-память, которую можно запрограммировать один раз. Полный аналог для прототипирования и мелких серий.

Совместимые и аналогичные модели (из семейства HC11)

Совместимость зависит от задач: электрическая совместимость по выводам (pin-to-pin) или функциональная совместимость (программная/периферия).

1. Прямые аналоги с корпусом PLCC-52 (Pin-to-Pin):

• MC68HC11E1CFN — Отличается наличием 12 КБ внутреннего ROM (или EPROM/OTP в версии HC711E1) вместо 0. Остальное идентично.
• MC68HC711E0CFN / MC68HC711E1CFN — OTP-версии E0 и E1 соответственно. Идеальная замена для прототипов.
• MC68HC11E9CFN — Более продвинутая версия в том же корпусе: 12 КБ ROM, 512 байт EEPROM, 512 байт RAM.

2. Функционально близкие модели (другие корпуса или модификации):

• MC68HC11A8 — "Старший брат", один из самых популярных в семействе. Имеет 8 КБ ROM, 512 байт EEPROM, 256 байт RAM. Корпус DIP-48/52, PQFP-52. Периферия аналогична, но разводка выводов отличается.
• MC68HC11D3 — Более простая модель с 4 КБ ROM, 192 байт RAM, без EEPROM. Меньше линий I/O.
• MC68HC11F1 — Модель с 1 КБ EEPROM, 1 КБ RAM, 24-линейными портами и АЦП. Корпус TQFP-64.

3. Современные аналоги (от NXP): Семейство HC11 считается устаревшим (End-of-Life). Для новых разработок NXP предлагает современные 8-битные и 32-битные архитектуры:

• S08P Family — Прямой эволюционный преемник HC11/S08 с похожей периферией, но более производительным ядром и современными инструментами.
• S12 MagniV — 16-битные микроконтроллеры с интегрированными силовыми драйверами, популярны в автомобильной сфере.
• ARM Cortex-M0+ (серия LPC800, Kinetis L/E) — 32-битные MCU по цене 8-битных, с гораздо большей производительностью и современной экосистемой.

Важное примечание:

Перед заменой или началом новой разработки обязательно сверяйтесь с официальными даташитами (datasheet) и техническими описаниями (reference manual) от Motorola/Freescale/NXP. Особое внимание уделяйте отличиям в распиновке (pinout) и регистрам периферии.