Freescale MC68L11E1FNE2

Отличный выбор! MC68L11E1FNE2 — это классический 8-мибитный микроконтроллер (МК) из знаменитого семейства Motorola (ныне NXP) 68HC11, который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике, медицинском оборудовании и учебных процессах в 1990-х — 2000-х годах.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MC68L11E1FNE2 — это низковольтная (Low-voltage) версия микроконтроллера 68HC11E1. Буква "L" в обозначении означает расширенный диапазон питающего напряжения, а суффикс "FN" указывает на тип корпуса (PLCC). Это полнофункциональный МК с развитой периферией, построенный на базе высокопроизводительного ядра CPU11.

Ключевые особенности:

• Архитектура: 8-битная, с 16-битными регистрами и адресацией.
• Память: Содержит встроенную EEPROM, что было передовой технологией для своего времени, позволяющей многократно перепрограммировать устройство без извлечения из платы.
• Режимы работы: Поддерживает специальные режимы (Bootstrap, Test, Single-Chip), что облегчает отладку и загрузку кода.
• Надежность: Чрезвычайно устойчив к помехам, что обусловило его применение в критичных системах.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | Motorola 68HC11 (CPU11) | | Тактовая частота | До 3.0 МГц (при 5В). Для версии "L" частота может снижаться при понижении напряжения. | | Рабочее напряжение (Vdd) | 3.0В — 5.5В (ключевая особенность "L"-версии). Стандартная E-серия: 4.5В — 5.5В. | | Температурный диапазон | Промышленный (-40°C до +85°C) | | Корпус | PLCC-52 (Plastic Leaded Chip Carrier, 52 вывода). "FN" в маркировке указывает на этот корпус. | | Встроенная память | | | - RAM | 512 байт | | - ROM | — (в данной модификации отсутствует) | | - EEPROM | 512 байт (самая ценная особенность для хранения калибровок, данных, небольших программ) | | - EPROM | 12 Кбайт (однократно программируемая память; в суффиксе "E1" цифра "1" часто указывает на ее наличие) | | Периферия | | | - АЦП (ADC) | 8-канальный, 8-битный | | - Таймеры | 16-битный основной таймер с 3 каналами захвата/сравнения (IC/OC) и одним каналом вывода (PWM) | | - Последовательные интерфейсы | Асинхронный порт SCI (UART) и синхронный SPI | | - Порты ввода-вывода | 5 портов (38 линий), многие с альтернативными функциями | | - Сторожевой таймер (COP) | Присутствует |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Номенклатура Motorola/Freescale очень логична. MC68L11E1FNE2 расшифровывается так:

• MC — Motorola Semiconductor.
• 68 — семейство 68000.
• L — Low Voltage (низкое напряжение).
• 11 — подсемейство HC11.
• E1 — конкретная модель с определенным набором памяти и периферии.
• FN — тип корпуса (PLCC).
• E2 — revision/маска (версия кристалла, может влиять на исправление errata).

Основные парт-номера в этом семействе (аналоги и варианты):

1. Прямые аналоги по функционалу (различаются корпусом или напряжением):

   • MC68HC11E1CFN2 — Стандартная версия (4.5-5.5В), корпус PLCC-52. Самый распространенный аналог.
   • MC68HC11E1CFN — Более ранняя ревизия.
   • MC68HC11E1VP — Корпус QFP-52.
   • MC68L11E1CFN — Низковольтная версия, но с другой маской.

2. Совместимые модели с разным объемом памяти (пин-в-пин совместимы, но требуют коррекции ПО):

   • MC68HC(7)11E9 — Имеет 12 КБ ROM, 512 байт RAM, 512 байт EEPROM. Полный аналог по выводам и периферии.
   • MC68HC(7)11E20 — Улучшенная версия: 20 КБ ROM, 768 байт RAM, 512 байт EEPROM. Прямая замена с бóльшими ресурсами.
   • MC68HC11E0 — Обрезанная версия без встроенной памяти (только режим расширенного мультиплексированного шины).

3. Совместимые модели от NXP (прямые наследники): После покупки подразделения Freescale компанией NXP, производство многих HC11 было прекращено, но для замены в новых разработтах предлагались:

   • MC9S12E系列 — 16-битное семейство S12, обладающее обратной совместимостью по набору команд с HC11, но с гораздо более высокой производительностью и современной периферией. Не является прямой аппаратной заменой, требует переразводки платы.

Важная информация для замены и использования

1. Совместимость: Все микроконтроллеры с индексом E1, E9, E20 (HC11E1, HC11E9, HC11E20) являются аппаратно совместимыми (pin-to-pin) в корпусах PLCC-52 или QFP-52. Однако необходимо учитывать:

   • Напряжение: "L"-версии работают от более широкого диапазона.
   • Объем памяти: Адресное пространство и размеры памяти различаются. Прошивку нужно адаптировать.
   • Маска (ревизия): Поздние ревизии исправляли ошибки ранних (errata).

2. Программирование и отладка: Для прошивки EEPROM/EPROM и отладки использовались:

   • Режим Bootstrap: Загрузка через последовательный порт SCI.
   • Режим Test/Special: Для программирования EPROM.
   • Аппаратные программаторы: С поддержкой корпуса PLCC.

3. Текущий статус: Большинство моделей 68HC11, включая MC68L11E1FNE2, сняты с производства (NRND или Obsolete). Кристаллы можно найти только на вторичном рынке (у дистрибьюторов перепроизводства, например, Rochester Electronics, или на аукционах).

Вывод: MC68L11E1FNE2 — это легендарный, надежный и до сих пор востребованный МК для поддержки старого парка оборудования. При поиске замены в первую очередь следует рассматривать MC68HC11E1CFN2 или более ресурсоемкие MC68HC11E20, учитывая необходимость проверки напряжения питания и возможной адаптации прошивки. Для новых проектов рекомендуется переходить на современные аналоги, такие как NXP S12 или ARM-Cortex M-серии.