Freescale MC68HRC98JK3ECDW

Отличный выбор! Freescale MC68HRC98JK3ECDW — это мощный 8-16-разрядный микроконтроллер из легендарного семейства 68HC11, которое стало отраслевым стандартом для встраиваемых систем в 90-х и начале 2000-х годов.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MC68HC11 — это высокоинтегрированный 8-битный микроконтроллер с 16-битными возможностями (АЛУ, регистры, адресация). Модель MC68HRC98 относится к подсемейству HC11H и является одной из самых продвинутых и мощных версий. Она оптимизирована для высокоскоростных применений, требующих большого объема памяти и развитой периферии.

Суффикс JK3ECDW в названии MC68HRC98JK3ECDW расшифровывается так:

• J: Корпус PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).
• K: Температурный диапазон коммерческий (0°C to +70°C).
• 3: Специфическая ревизия или вариант маски ROM.
• E: Наличие EEPROM.
• C: Наличие маски ROM.
• D: Наличие OTP (One-Time Programmable) памяти.
• W: Напряжение питания 5В.

Ключевая особенность: Это микроконтроллер с маскированной ПЗУ (ROM). Программа "прошивается" на заводе при производстве кристалла для крупносерийного выпуска. Для прототипирования и мелких серий использовались OTP- или EPROM-версии.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8/16-битная, основанная на процессоре HC11.
• Тактовая частота: До 3 МГц (внешний кварц/резонатор, внутренняя частота шины).
• Система команд: Богатый набор инструкций (HC11), включая умножение и деление.

2. Память:

• Внутренняя ПЗУ (Mask ROM): 96 КБ (отсюда цифра "98" в названии, где 98 ≈ 96КБ).
• Внутренняя EEPROM: 2 КБ (энергонезависимая память для данных).
• Внутреннее ОЗУ (RAM): 3 КБ.
• Внешняя шина: Поддержка расширения памяти до 1 МБ (адресная шина 20 бит в режиме расшиенной мультиплексированной шины).

3. Периферия (наиболее полный набор для HC11):

• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП): 8-канальный, 8-битный.
• Таймеры:
  • 16-битный основной таймер с 3-мя каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare).
  • 8-битный таймер-счетчик импульсов (Pulse Accumulator).
• Последовательные интерфейсы:
  • Асинхронный последовательный порт (SCI): 1 шт. (UART).
  • Синхронный последовательный порт (SPI): 1 шт. (высокоскоростной).
• Сторожевой таймер (COP Watchdog).
• Система реального времени (Real-Time Interrupt).
• Порты ввода/вывода (I/O): Многочисленные программируемые линии I/O (до 50+), многие с альтернативными функциями (шина, таймеры, прерывания).

4. Электрические параметры:

• Напряжение питания: 5.0 В ±10%.
• Потребление: Типичное для CMOS-технологии того времени, зависит от режима и частоты.

5. Корпус:

• PLCC-84 (Plastic Leaded Chip Carrier, 84 вывода). Квадратный корпус с контактами по периметру.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Поскольку MC68HRC98 — это микроконтроллер с маской, ключевыми для разработки были совместимые по выводам и функционалу программируемые версии.

1. Прямые аналоги и парт-номера для прототипирования:

• MC68HC11H1: Более ранняя базовая модель с 0 КБ ROM/EPROM, 768 байт EEPROM, 512 байт RAM. Использовалась с внешней памятью.
• MC68HC811H2 (или MC68HC11H2): Ключевая модель для прототипирования! Содержит 16 КБ однократно программируемой EPROM (OTP/EPROM), 2 КБ EEPROM, 3 КБ RAM. Полная совместимость по выводам и периферии с MC68HRC98. Использовалась для отладки перед заказом масочной версии.
• MC68HC711H2: Версия с оконным (Windowed) CERDIP-корпусом и УФ-стираемой EPROM. Для разработки и мелких серий.

2. Совместимые модели из семейства HC11 (схожий функционал, но могут отличаться объемом памяти/периферии):

• MC68HC11E9/E20: Классические и самые популярные модели HC11 с 12 КБ ROM, 512 байт EEPROM, 512 байт RAM, АЦП, но без расширенной шины.
• MC68HC11F1: Модель с 1 КБ EEPROM, 1 КБ RAM, 0 КБ ROM и полноценной немультиплексированной 16-битной шиной данных/адреса.
• MC68HC11K4: Флагманская модель с 24 КБ ROM/EPROM, 640 байт EEPROM, 768 байт RAM, более развитой периферией (4 таймера, 2 SCI, 8-битный АЦП).

3. Современные аналоги и преемники (от NXP/Freescale): Семейство HC11 было постепенно вытеснено более современными архитектурами:

• HCS12 / S12: 16-битное развитие HC11, сохраняющее частичную совместимость на уровне периферии и идеологии, но с более производительным ядром. Например, MC9S12A, MC9S12C, MC9S12D семьи.
• HCS08: Более дешевое 8-битное семейство, пришедшее на смену HC08 и HC11 в нижнем сегменте.
• ColdFire: 32-битные процессоры для более сложных задач.

Важное замечание: Прямой pin-to-pin и binary совместимости с современными микроконтроллерами нет. Миграция проекта требует переписывания кода (часто с использованием библиотек производителя) и переразводки платы.

Области применения (исторические и текущие)

• Автомобильная электроника: Блоки управления двигателем (ECU), ABS, приборные панели (в 90-х - начале 2000-х).
• Промышленная автоматика: Контроллеры, датчики, системы управления.
• Медицинское оборудование.
• Сложные потребительские устройства.
• Сети и коммуникации.

Сегодня MC68HRC98 и подобные ему микроконтроллеры чаще всего встречаются в обслуживании старого оборудования, где требуется ремонт или замена. Новые разработки на этой платформе практически не ведутся из-за наличия более мощных, энергоэффективных и доступных современных решений.