Freescale MC912DG128ACPV

Отличный выбор! MC912DG128ACPV — это классический 16-битный микроконтроллер семейства HCS12 (также известного как 9S12) от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Это был один из самых популярных МК для автомобильной и промышленной электроники в 2000-х и начале 2010-х годов.

Вот подробное описание, характеристики и смежная информация.

Краткое описание

MC912DG128ACPV — это 16-битный микроконтроллер с ядром HCS12 (CPU12), выполненный в корпусе LQFP-112. Его ключевые особенности — высокая надежность, развитая периферия, ориентированная на автомобильные и встраиваемые приложения (управление двигателем, кузовная электроника, промышленные контроллеры), и флеш-память объемом 128 КБ для программирования.

Буквы в наименовании обозначают:

• MC9 — семейство Freescale.
• 12 — архитектура HCS12.
• D — серия с расширенной периферией.
• G — наличие флеш-памяти (Flash).
• 128 — объем флеш-памяти в килобайтах (128 КБ).
• A — ревизия ядра/кристалла.
• C — температурный диапазон: от -40°C до +85°C (промышленный/автомобильный).
• PV — обозначение корпуса: LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Package).

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | 16-битное, ядро CPU12 (HCS12), совместимое с CPU11 (68HC11). | | Тактовая частота | До 25 МГц на шине (частота ядра). | | Объем памяти | • Флеш-память (P-Flash): 128 КБ
• EEPROM (D-Flash): 2 КБ
• ОЗУ (RAM): 8 КБ | | Периферия | • Таймеры: 8-канальный 16-битный таймер (TIM), 2-канальный 16-битный таймер для шины CAN (MSCAN).
• Коммуникационные интерфейсы:
- 2 x SCI (UART)
- 2 x SPI
- 1 x I²C
• АЦП: 8-канальный 10-битный АЦП.
• ШИМ (PWM): 8-канальный 16-битный модуль PWM.
• Контроллер CAN: 1 или 2 модуля MSCAN (в зависимости от субварианта, у ACPV обычно 2).
• Сторожевой таймер (COP).
• Модуль PLL для тактирования от внешнего кварца. | | Количество линий I/O | До 91 программируемых линий ввода/вывода (зависит от конфигурации периферии). | | Напряжение питания | 5.0 В (номинальное), стандартно для этого семейства. | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (Industrial / Automotive). | | Корпус | LQFP-112 (квадратный, с выводами по периметру, шаг 0.4 мм). | | Особенности | • Встроенный монитор отладки (BDM - Background Debug Mode).
• Векторно-прерываемая архитектура.
• Высокая устойчивость к EMI (для автомобиля). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот МК входил в большое семейство с разным объемом памяти и периферии. Вот основные аналоги и варианты:

1. Прямые аналоги в той же серии (MC9S12Dxxx):

Эти модели имеют полную пиновую и функциональную совместимость (при одинаковом корпусе) и отличаются в основном объемом памяти. Прошивку часто можно переносить с минимальными правками.

• MC9S12DT128ACPV — Аналогичен, но с дополнительным контроллером CAN (часто используется как синоним, так как у DG128 также часто 2 CAN).
• MC9S12DG256ACPV / MC9S12DT256ACPV — Увеличенный объем памяти: 256 КБ Flash, 12 КБ RAM, 4 КБ EEPROM. Прямой апгрейд.
• MC9S12DG128BCPV / MC9S12DT128BCPV — Более новая ревизия ядра (B), часто с улучшенными характеристиками или исправлениями errata.
• MC9S12DG64ACPV / MC9S12DT64ACPV — Уменьшенный объем памяти: 64 КБ Flash. Подходит для менее ресурсоемких задач.

2. Совместимые модели в других сериях HCS12 (XGATE / XS12):

Это более продвинутые версии с дополнительным RISC-сопроцессором XGATE, который разгружает основное ядро, обрабатывая прерывания и данные. Программно совместимы на уровне ядра HCS12, но требуют учета наличия XGATE и могут иметь отличия в карте памяти.

• MC9S12XDP512 — Флагманская серия: 512 КБ Flash, 32 КБ RAM, XGATE, 5 CAN, больше таймеров.
• MC9S12XDT256 — Средняя серия с XGATE.
• MC9S12XEP100 — Серия с Enhanced PWM и повышенной надежностью.

3. Совместимые модели в корпусах для разработки:

Для прототипирования часто использовались версии в корпусах QFP-80 (меньше линий I/O) или с суффиксами для оценочных плат.

• MC9S12DG128ACFU / MC9S12DT128ACFU — Корпус QFP-80.
• MC9S12DG128AVPV / MC9S12DT128AVPV — Более широкий температурный диапазон (расширенный).

4. Совместимые модели от NXP (прямые наследники):

После покупки Freescale, NXP продолжает поддерживать линейку, но для новых разработок рекомендует более современные архитектуры.

• S912DG128ACPV / S912DT128ACPV — То же самое изделие, но под брендом NXP.
• Наследники для новых проектов: NXP предлагает переходить на более современные и производительные семейства:
  • S12 MagniV (S12ZVL, S12VR и др.) — 16-бит, со встроенными драйверами для моторов, CAN FD.
  • ARM Cortex-M семейства: Kinetis EA (прямая замена по пинам и периферии для автомобиля), KE, S32K (автомобильное, Cortex-M). Эти МК требуют полного переписывания кода.

Важная информация для разработки и замены

1. Состояние продукта: MC9S12DG128ACPV находится в статусе "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "Active" для поддержки старых проектов. Для новых разработок настоятельно рекомендуется выбирать современные аналоги (S32K, Kinetis).
2. Инструменты: Для разработки использовались среды CodeWarrior for HC(S)12 (специальная версия), а сейчас поддерживаются в NXP CodeWarrior Suite или в IDE на базе Eclipse с компилятором GNU для HCS12. Отладка — через BDM-программатор (например, P&E Micro, OSBDM).
3. Замена: При поиске замены на современные МК необходимо учитывать не только объем памяти и периферию, но и:
   • Уровни напряжения (многие новые МК — 3.3В).
   • Наличие аппаратного CAN (часто с поддержкой CAN FD).
   • Требования к времени отклика (прерывания, таймеры).
   • Наличие 5В tolerant I/O, если это необходимо.

Этот микроконтроллер стал "рабочей лошадкой" для целого поколения инженеров и до сих пор используется в большом количестве серийных устройств.