Freescale MC9RS08KA1CSC

Отличный выбор! MC9RS08KA1 — это один из самых компактных и энергоэффективных 8-битных микроконтроллеров в линейке Freescale (ныне NXP). Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание MC9RS08KA1CSC

MC9RS08KA1 — это ультра-малоразмерный (Tiny) 8-битный микроконтроллер семейства RS08, являющегося подмножеством архитектуры HCS08. Его ключевая философия — минимальная стоимость, минимальное энергопотребление и максимальная простота при сохранении гибкости ввода-вывода.

Основные особенности:

• Ядро RS08: Упрощенное по сравнению с HCS08 (меньше инструкций, 16-битный стек вместо 16-битного указателя стека), но сохраняющее полную совместимость по объектному коду на уровне подмножества. Идеально для замены простых логических схем и для приложений с жесткими ограничениями по цене.
• Энергоэффективность: Очень низкое потребление в режимах ожидания (Wait) и остановки (Stop).
• Компактность: Доступен в корпусах SOIC-8 и DFN-8, что делает его пригодным для крайне компактных устройств.
• Внутренний тактовый генератор (ICS): Работает без внешних кварцевых резонаторов, что экономит место и стоимость.
• Нацелен на простые задачи: Управление кнопками, светодиодами, датчиками, вентиляторами, замена таймеров и логики в потребительской электронике, бытовой технике, игрушках, блоках питания.

Полные технические характеристики MC9RS08KA1CSC

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale RS08 (подмножество HCS08)
• Тактовая частота: До 10 МГц (от внутреннего генератора ICS)
• Флеш-память (Flash): 1 КБ — основной лимитирующий фактор для приложений.
• ОЗУ (RAM): 63 байта
• Порты ввода/вывода (GPIO): До 6 линий (в корпусе на 8 ножек)
• Таймеры:
  • 1x 16-битный таймер с 2-канальным модулем захвата/сравнения (TPM) — может работать как PWM, вход для захвата или генератор импульсов.
• Аналоговый компаратор (ACMP): 1 компаратор с возможностью выбора внутреннего источника опорного напряжения (в некоторых модификациях, уточняйте в даташите).
• Системный watchdog-таймер (COP): Для защиты от сбоев программы.
• Последовательные интерфейсы: Отсутствуют (UART, SPI, I2C аппаратно не реализованы). Коммуникация возможна только через программную битовую манипуляцию (bit-banging) на GPIO.
• Внутренний тактовый генератор (ICS): Включает генератор, работающий от внутреннего резонатора. Не требует внешних компонентов.
• Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Энергопотребление (типовое):
  • Рабочий ток: ~4 мА при 5 МГц, 3В.
  • Ток в режиме Wait: ~12 мкА.
  • Ток в режиме Stop: ~100 нА (с сохранением RAM).
• Корпуса (Package):
  • SOIC-8 (обозначение CSC в парт-номере часто указывает на этот корпус)
  • DFN-8 (3x3 мм, сверхкомпактный)
• Инструментальная отладка: Поддерживается всего через 2 контакта (Background Debug Controller, BDM) — экономит выводы.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Базовый парт-номер MC9RS08KA1CSC расшифровывается:

• MC9RS08KA1 — базовое обозначение модели.
• C — диапазон температуры: Commercial (0°C to +70°C). Для промышленного (-40°C to +85°C) используется суффикс V.
• SC — обозначение корпуса (обычно SOIC-8).

Основные варианты в линейке KA1:

• MC9RS08KA1CSC / MC9RS08KA1VSC — SOIC-8 корпус.
• MC9RS08KA1CFF / MC9RS08KA1VFF — DFN-8 корпус.

Вариации по объему памяти в том же семействе (полные аналоги по выводам и периферии):

• MC9RS08KA2 — 2 КБ Flash, 128 байт RAM. Прямая и наиболее частая замена/апгрейд для KA1 при нехватке памяти.
• MC9RS08KA8 — 8 КБ Flash, 512 байт RAM. Максимальный в этой линейке.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (Drop-in Replacement):

• MC9RS08KA2CSC / MC9RS08KA2VSC — Больше памяти (2 КБ Flash). Пин-в-пин и программно совместим. Рекомендуемая замена, если ресурсов KA1 не хватает.
• MC9RS08KA8CSC / MC9RS08KA8VSC — Еще больше памяти (8 КБ Flash). Полная совместимость по выводам.

2. Совместимые по архитектуре и инструментам (семейство RS08):

• MC9RS08KA4, MC9RS08KB8, MC9RS08KC8 и др. — Модели с большим количеством выводов (больше GPIO), дополнительной периферией (например, АЦП), но тем же ядром RS08. Код переносится, но требуется переразводка платы.

3. Более мощные аналоги от NXP (архитектура HCS08 / S08):

Если нужна аппаратная поддержка UART, SPI, больше таймеров или более высокая производительность при сохранении схожей идеологии и инструментов разработки (CodeWarrior, Processor Expert):

• MC9S08PA4 / MC9S08PA8 — Флагман "ценовых" 8-битных MCU от NXP. Архитектура HCS08 (полнофункциональная), больше периферии, больше памяти, при сохранении низкой цены.
• MC9S08PT8 / MC9S08PT16 — Модели в корпусах TSSOP-16/20, с аппаратным I2C/SPI, хороший следующий шаг.
• MC9S08SH8 / MC9S08SH32 — Сверхнизкопотребляющие модели с богатой периферией.

4. Современные аналоги от NXP (архитектура Arm Cortex-M0+):

Для новых разработок NXP активно предлагает переходить на 32-битные ядра, которые при сравнимой или даже меньшей цене предлагают на порядок больше производительности и периферии:

• KE02 Series (например, MKE02Z32) — Прямой "модернизационный" путь с 8-битных S08/RS08. Низкая цена, простота.
• LPC800 Series (например, LPC802) — Очень популярные Cortex-M0+ MCU в компактных корпусах.
• Kinetis KL03 / KL02 — Сверхкомпактные (до WLCSP-9) Cortex-M0+ с Flash от 8 КБ.

Важное примечание:

Микроконтроллеры семейства RS08, включая MC9RS08KA1, находятся в стадии "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "Active" с ограничениями на сайте NXP. Это означает, что для новых проектов крайне рекомендуется рассматривать более современные аналоги (S08PA или Cortex-M0+), так как будущие поставки и техническая поддержка RS08 могут быть ограничены.

Вывод: MC9RS08KA1CSC — это легендарный "малыш" для сверхбюджетных и простых задач, где каждый цент и каждый квадратный миллиметр на счету. Для существующего редизайна или ремонта ищите KA2/KA8. Для новых разработок — смотрите в сторону MC9S08PA или Cortex-M0+ от NXP.