Freescale MC68HC11K1CFNE4

Отличный выбор! MC68HC11K1CFNE4 — это мощный 8/16-битный микроконтроллер из легендарного семейства HC11 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Он был одним из флагманов линейки, отличаясь расширенной периферией и большим объемом памяти.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MC68HC11K1 — это высокопроизводительный микроконтроллер с ядром CPU11, оптимизированный для сложных встроенных приложений, требующих большого объема ОЗУ/ПЗУ, многочисленных интерфейсов ввода-вывода и мощных таймерных систем. Модель CFNE4 указывает на конкретную ревизию, тип корпуса и условия поставки.

• Архитектура: Гарвардская (раздельные шины для программ и данных).
• Ядро: 8-битное с аккумуляторами и индексными регистрами, поддерживающее 16-битные операции. Имеет встроенный контроллер прерываний, сторожевой таймер и систему защиты от сбоев (COP).
• Ключевые преимущества: Большое адресное пространство (1 МБ), встроенная EEPROM, мощный 16-битный таймер, гибкие последовательные интерфейсы, аналоговый компаратор.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне NXP) | | Семейство | M68HC11 | | Архитектура | 8/16-бит | | Тактовая частота | До 4 МГц (системная частота) | | Внутренняя ОЗУ (RAM) | 768 байт | | Внутренняя ПЗУ (ROM/OTP) | 24 КБ (В данной модели, скорее всего, не используется или пусто. См. примечание ниже) | | Внутренняя EEPROM | 640 байт | | Внешняя шина | Есть. Позволяет адресовать до 1 МБ внешней памяти (RAM, ROM, Flash) и периферии. | | Таймерная система | 16-битный таймер: 3 канала ввода-захвата + 4 канала вывода-сравнения (1 канал дополнительно может использоваться как PWM). | | Последовательные интерфейсы | 1. Асинхронный SCI (UART) – последовательный порт для обмена с ПК или другими устройствами.
2. Синхронный SPI – высокоскоростной обмен между микросхемами. | | Аналоговый модуль | Аналоговый компаратор (не АЦП!). | | Цифровые порты ввода-вывода | 8 портов (A, B, C, D, E, F, G, H, J, S). Всего 56 линий I/O (многие мультиплексированы с функциями внешней шины и периферии). Порты B и C в расширенном режиме используются как шина адреса/данных. | | Сторожевой таймер (COP) | Есть (защита от "зависания" программы). | | Режимы работы | Однокристальный (Single-Chip), Расширенный многокристальный (Expanded Multiplexed), Тестовый, Специальный режим загрузки (Bootstrap). | | Напряжение питания | 5 В ±10% | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (обозначение "N" в парт-номере). | | Тип корпуса | PLCC-84 (Plastic Leaded Chip Carrier, 84 вывода). Обозначение "F" в парт-номере. | | Особенности | Регистр конфигурации памяти (MEMSIZ), гибкая система прерываний, возможность работы с внешней памятью. |

Примечание по памяти: Буква "C" в парт-номере (MC68HC11K1CFNE4) указывает на версию с пустым внутренним маскируемым ПЗУ (ROM). Это означает, что микроконтроллер предназначен для работы либо с внешней памятью программ, либо для программирования в OTP-вариантах. Для прошивки в EEPROM/Flash требовались другие модификации (например, с суффиксом "4" — MC68HC711K4).

Расшифровка парт-номера MC68HC11K1CFNE4

• MC – Корпус для поверхностного монтажа (Micropackage).
• 68HC11 – Семейство микроконтроллеров.
• K1 – Модель (флагманская с внешней шиной и большим числом портов).
• C – Версия с пустым внутренним ПЗУ (ROM).
• F – Тип корпуса: PLCC-84.
• N – Температурный диапазон: Промышленный (-40°C to +85°C).
• E4 – Код процесса производства/ревизии (важно для заказа).

Парт-номера и совместимые модели

Совместимость определяется ядром, периферией и корпусом.

1. Прямые аналоги и модификации в семействе HC11K1:

• MC68HC11K1CFN – Ближайший аналог, возможно, с другими условиями поставки (без "E4").
• MC68HC11K1CVNE4 / MC68HC11K1CVN – Версия с 4 КБ ROM вместо пустого.
• MC68HC711K4CFN – Версия с 4 КБ EEPROM/OTP вместо ROM. Позволяет пользователю самостоятельно программировать память программ.
• MC68HC11KA4 – Очень близкий аналог, отличается в деталях организации памяти (имеет 24 КБ ROM, 640 байт EEPROM, 768 байт RAM). Широко использовался.
• MC68HC11KG4 – Более новая модель с 16 КБ Flash-памяти, 1 КБ EEPROM, 768 байт RAM. Прямой функциональный наследник, но требует внимания к распиновке.

2. Совместимые по ядру и архитектуре (программная совместимость на уровне ассемблера/базового C, но ВАЖНА ПЕРЕПРОШИВКА и проверка периферии):

• MC68HC11E9 / MC68HC711E9 – Классическая модель, но с меньшим числом портов, без внешней шины и меньшим объемом памяти.
• MC68HC11A8 / MC68HC711A8 – Одна из базовых моделей семейства.
• MC68HC11F1 – Модель с полным набором таймеров и АЦП, но без внешней шины.

3. Современные аналоги (от NXP): Прямых pin-to-pin современных аналогов с таким же корпусом и набором периферии нет. Однако, для новых разработок NXP предлагает более современные 8-битные и 32-битные семейства:

• S08P Family (например, MC9S08PT) – 8-битные, с Flash, более высокой производительностью при 5В питании.
• S12 MagniV Family (например, S12ZVC) – 16-битные, с интегрированными драйверами для моторов.
• ARM Cortex-M ядра (семейства Kinetis, LPC) – 32-битные микроконтроллеры, которые полностью вытеснили архитектуру HC11 в новых проектах, предлагая на порядок большую производительность, энергоэффективность и современную периферию.

Области применения (исторические и текущие)

• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики).
• Автомобильная электроника (устаревшие системы управления, блоки комфорта).
• Телекоммуникационное оборудование.
• Сложные системы управления с внешней памятью.
• Важно: В новых проектах не рекомендуется. Используется преимущественно для поддержки legacy-оборудования, ремонта или в образовательных целях для изучения архитектуры.

Где искать: На электронных аукционах (eBay), у поставщиков устаревших компонентов (Rochester Electronics, Quest Components), на складах предприятий, имеющих старый парк оборудования.