Freescale MC68HC11F1CFN2

Отличный выбор! MC68HC11F1CFN2 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике и встраиваемых системах в 1990-х и начале 2000-х годов.

Общее описание

MC68HC11F1 — это высокопроизводительный микроконтроллер семейства HC11, построенный на ядре CPU11. Он характеризуется высокой интеграцией, содержа на одном кристалле ЦПУ, ОЗУ, ПЗУ/ЭСППЗУ, таймеры, последовательные интерфейсы и порты ввода-вывода. Модель с суффиксом CFN2 указывает на конкретный вариант корпуса, температуры и частоты.

• Архитектура: 8-битная, с некоторыми 16-битными возможностями (регистры и арифметика).
• Конвейерная обработка: Улучшает производительность по сравнению с чисто 8-битными МК.
• Режимы работы: Одиночный чип, расширенный мультиплексированный (для внешней памяти/периферии) и специальные тестовые/загрузочные режимы.

Ключевые технические характеристики MC68HC11F1CFN2

1. Ядро и память:

• Тактовая частота: До 3.0 МГц (при питании 5В). Существуют версии на 2.1 МГц.
• Внутренняя ОЗУ (RAM): 1024 байт (1 КБ).
• Внутреннее ПЗУ (ROM): 20480 байт (20 КБ). В этой модели оно маскировано (зашито на заводе).
• Внутреннее ЭСППЗУ (EEPROM): 512 байт.
• Внешняя память: Поддерживает адресацию до 64 КБ внешней памяти или периферии в расширенном режиме.

2. Периферия и интерфейсы:

• Порты ввода/вывода (I/O): 58 линий (многофункциональные, некоторые с альтернативными функциями).
• Таймеры:
  • 16-битный основной таймер с 3-мя каналами ввода-захвата и 5-ю каналами вывода-сравнения.
  • 8-битный таймер-счетчик импульсов (PAC).
• Последовательные интерфейсы:
  • Асинхронный последовательный порт (SCI): 1 шт. (UART, RS-232).
  • Синхронный последовательный порт (SPI): 1 шт. (высокоскоростной).
• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП): 8-канальный, 8-битный АЦП.
• Сторожевой таймер (Watchdog Timer): Для защиты от сбоев программы.
• Схема сброса (POR): Встроенная.

3. Электрические параметры:

• Напряжение питания: +5 В ±10%.
• Потребление: Типовое 15-25 мА в активном режиме.
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C). (Обозначается буквой "C" в партномере).
• Корпус: PLCC-84 (Plastic Leaded Chip Carrier). Обозначение "FN" в партномере часто указывает на PLCC.

4. Особенности:

• Векторный прерывания: Более 30 источников прерываний.
• Режим ожидания (STOP) и сна (WAIT): Для снижения энергопотребления.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно: Последние буквы/цифры в партномере указывают на вариант исполнения (частота, температура, корпус, тип памяти).

Ближайшие аналоги в семействе HC11F1:

• MC68HC11F1CFN: Версия с частотой 2.1 МГц.
• MC68HC711F1CFN: Версия с однократно программируемым ПЗУ (OTP ROM) вместо маскированного. Прямая замена для прототипирования и мелких серий.
• MC68HC711F1CFN2: OTP-версия для 3.0 МГц.
• MC68HC11F1CVFN / MC68HC711F1CVFN: Версии в корпусе PQFP-80.
• MC68HC11F1FU / MC68HC711F1FU: Версии в корпусе PGA-84.

Функционально совместимые / альтернативные модели из других подсемейств HC11: Эти модели имеют схожее ядро и периферию, но могут отличаться объемами памяти, набором портов или наличием/отсутствием АЦП. При переходе требуется проверка даташита и коррекция PCB.

• MC68HC11A8 / MC68HC711A8: Более ранняя и популярная версия с 8КБ ROM, 256 байт RAM, 512 байт EEPROM, АЦП. Меньше портов ввода-вывода.
• MC68HC11E9 / MC68HC711E9: 12КБ ROM, 512 байт RAM, 512 байт EEPROM, АЦП. Очень распространенная модель.
• MC68HC11D3 / MC68HC711D3: Модель с 4КБ ROM/EPROM, 192 байт RAM, но без АЦП.
• MC68HC11K4 / MC68HC711K4: Флагман серии с большим объемом памяти (24КБ ROM, 768 байт RAM, 640 байт EEPROM), 8-канальным 10-битным АЦП и дополнительными функциями.

Современные аналоги (от NXP): Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные и доступные архитектуры:

• HC12 (S12): 16-битное развитие HC11, частично совместимое на уровне ассемблера (например, MC9S12C, MC9S12D).
• HCS08: 8-битные МК, наследующие философию HC11, но с более современным ядром и периферией (например, MC9S08).
• ARM Cortex-M: 32-битные МК от NXP (серии LPC, Kinetis) предлагают на порядок большую производительность, память и современную периферию при сопоставимой или меньшей цене. Требуют полного переписывания кода.

Применение (типичное для MC68HC11F1):

• Промышленные контроллеры
• Системы сбора данных
• Автомобильная электроника (бортовые системы, управление двигателем в старых моделях)
• Медицинское оборудование
• Сложные устройства управления с множеством дискретных сигналов и необходимостью работы с внешней памятью.

Статус: На данный момент микроконтроллеры семейства HC11 находятся в состоянии NRND (Not Recommended for New Designs) или сняты с производства. Их покупка возможна только на складах перепродаж (например, ChipFind, eBay) или как бывшие в употреблении. Для новых проектов крайне рекомендуется выбирать современные аналоги.