Freescale MC68HC908GR16CFJ

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MC68HC908GR16CFJ — это классический 8-битный МК из семейства HC08, который широко использовался в промышленной и бытовой электронике. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC68HC908GR16 — это низковольтный, высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с Flash-памятью, построенный на проверенной архитектуре HC08. Он ориентирован на приложения с требованием к низкому энергопотреблению, наличию множества встроенных периферийных устройств и надежной работе в промышленных условиях. Суффикс CFJ указывает на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

Основная сфера применения: системы управления двигателями, бытовая техника, охранные системы, клавиатурные сканеры, источники бесперебойного питания (ИБП), промышленные контроллеры.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, семейство M68HC08.
• Тактовая частота: До 8 МГц (внутренняя шина 2 МГц при использовании встроенного тактового генератора).
• Команды: Полный набор инструкций HC08, включая инструкции управления битами.

2. Память:

• Flash-память программы: 16 КБ с возможностью внутрисхемного программирования (ICP) и защитой от чтения.
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• EEPROM/Data Flash: Отсутствует (в этой модели).

3. Периферийные устройства:

• Таймеры:
  • 16-битный таймер (TIM) с 2 каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare).
  • Сторожевой таймер (COP).
• Аналоговый интерфейс:
  • 8-канальный 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с внутренним источником опорного напряжения.
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): Один асинхронный последовательный порт для связи с ПК или другими устройствами.
  • SPI: Один синхронный последовательный периферийный интерфейс для связи с датчиками, памятью, дисплеями.
• Ввод/Вывод:
  • До 34 линий ввода/вывода общего назначения (GPIO) с индивидуальной программируемой подтяжкой.
  • Все порты (кроме A и B) имеют высокую нагрузочную способность (10 мА).
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICG) — не требует внешнего кварца для работы.
  • Модуль прерываний по клавиатуре (KBI) на 8 входов.

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (низковольтный дизайн).
• Потребление тока:
  • Активный режим: ~3 мА при 5В, 2 МГц.
  • Режим ожидания (Wait): ~1.5 мА.
  • Режим остановки (Stop): < 1 мкА (с сохранением RAM).
• Рабочая температура: -40°C до +85°C (индустриальный диапазон, обозначается суффиксом "J").

5. Корпус:

• CFJ обозначает корпус типа QFP-44 (Quad Flat Package, 44 вывода).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номер MC68HC908GR16CFJ расшифровывается так:

• MC — Motorola/Freescale.
• 68HC908 — семейство.
• GR — обозначение линейки (модификации).
• 16 — объем Flash-памяти в КБ.
• C — тип корпуса (C = QFP).
• F — температурный диапазон (C = коммерческий 0..70°C, F = расширенный -40..85°C).
• J — вариант поставки (лоток/трубка).

Другие варианты в серии GR16:

• MC68HC908GR16CPJ — корпус DIP-40 (PDIP), индустриальная температура. Наиболее популярен для прототипирования.
• MC68HC908GR16CFU — корпус QFP-44, индустриальная температура, поставка на ленте (tape & reel).
• MC68HC908GR16CJJ — корпус SOIC-42, индустриальная температура.
• Существуют также версии с суффиксом V (например, GR16V) — это более новая ревизия кристалла с улучшенными характеристиками.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства Freescale/NXP HC08:

• MC68HC908GR8 — полный аналог, но с 8 КБ Flash и 256 байт RAM. Прямая замена по выводам и периферии.
• MC68HC908GR4 — с 4 КБ Flash и 256 байт RAM.
• MC68HC908GR32 — с 32 КБ Flash и 1 КБ RAM. Имеет больший объем памяти при сохранении совместимости по периферии и корпусу.
• MC68HC908GZ16 / GZ32 — более продвинутая серия с большим количеством линий I/O (до 56), двумя SCI, большим объемом RAM. Частично совместима по коду, но требует переразводки платы.
• MC68HC908QT/QY — серия в малых корпусах (8-16 выводов) с урезанной периферией, но совместимая по ядру.

2. Прямые аналоги от других производителей (требуют перепрошивки и, возможно, адаптации схемы):

• Microchip PIC18F (например, PIC18F2520, PIC18F452) — 8-битные МК с Flash, схожие по производительности и периферии (АЦП, UART, SPI, таймеры). Крайне популярная замена.
• Atmel (Microchip) ATmega (например, ATmega16, ATmega32) — 8-битные МК с архитектурой AVR (RISC). Выше производительность на МГц, богатая периферия.
• STMicroelectronics STM8S (например, STM8S105) — современные 8-битные МК с ядром STM8, отличным соотношением цена/производительность, широкой периферией.
• NXP (Philips) P89LPC — 8-битные МК с архитектурой 8051, низковольтные, с высокой интеграцией.

3. Современные 32-битные аналоги (для новых разработок): Если вы начинаете новый проект, стоит рассмотреть более современные и мощные контроллеры:

• ARM Cortex-M0/M0+ (например, NXP Kinetis L, STMicroelectronics STM32F0, Microchip SAMD). Они предлагают значительно более высокую производительность, больший объем памяти, современную периферию по сопоставимой или даже更低кой цене.

Важное примечание:

Семейство HC08 в настоящее время находится в статусе "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End-of-Life" (EOL) у компании NXP (которая теперь владеет линейкой Freescale). Это означает, что для новых проектов рекомендуется выбирать более современные аналоги. Однако, для поддержки и ремонта существующей аппаратуры MC68HC908GR16CFJ остается востребованным, и его можно найти у поставщиков на вторичном рынке или на складах остатков.