Freescale MC9S08GT60CFD

Отличный выбор! MC9S08GT60CFD — это очень популярный 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08. Он широко использовался и до сих пор встречается в промышленной, бытовой и автомобильной электронике.

Полное описание MC9S08GT60CFD

MC9S08GT60CFD — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с низким энергопотреблением, построенный на усовершенствованном ядре HCS08. Его ключевые особенности — высокая интеграция, богатая периферия и флеш-память большого объема, что делало его идеальным для сложных встраиваемых приложений, где не требуется вычислительная мощность 16- или 32-битных ядер.

Основная сфера применения: Управление двигателями, промышленные системы контроля, системы сигнализации и безопасности, сложные источники питания, бытовая техника, автомобильные системы (кузовная электроника, управление светом, сиденьями и т.д.).

Детальные технические характеристики

• Ядро: Freescale HCS08 (полностью совместимое с HC08 сверху вниз).
• Тактовая частота: До 40 МГц на шине (максимальная частота ядра). Позволяет выполнять большинство инструкций за 1-2 такта шины.
• Память:
  • Флеш-память (Flash): 60 КБ — основной объем для хранения программы. С поддержкой записи/стирания во время выполнения.
  • ОЗУ (RAM): 4 КБ для данных.
  • EEPROM: 2 КБ — для хранения данных, требующих частого обновления (калибровки, настройки, счетчики).
• Периферия (самое важное):
  • Таймеры (TIM): Два 16-битных таймера (TIM1 и TIM2) с каналами ввода/вывода, поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • Модуль последовательной связи (SCI): Два асинхронных UART-интерфейса (SCI1, SCI2) для связи с ПК, модемами и другими устройствами по RS-232/485.
  • Модуль последовательной периферийной шины (SPI): Один высокоскоростной SPI-интерфейс для связи с датчиками, ЦАП/АЦП, SD-картами и другими микросхемами.
  • Модуль межпроцессорной связи (I²C): Один интерфейс I²C (IIC) для связи с разнообразной периферией (EEPROM, RTC, датчики) по двухпроводной шине.
  • Аналого-цифровой преобразователь (ADC): 24-канальный 10-битный АЦП с временем преобразования ~7 мкс. Очень высокая интеграция аналоговых входов.
  • Аналоговый компаратор (ACMP): Один встроенный компаратор.
  • Контроллер клавиатуры (KBI): 8-канальный модуль для сканирования матричных клавиатур или обработки прерываний от кнопок.
  • Сторожевой таймер (COP): Защита от "зависания" программы.
  • Генератор реального времени (RTI): Может работать от внутреннего генератора, не требуя внешних компонентов.
• Ввод/Вывод (I/O): 54 программируемых линии ввода/вывода общего назначения (GPIO) с возможностью индивидуальной настройки натяжения.
• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: CFD — это обозначение корпуса QFP-64 (Quad Flat Package, 64 вывода).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Это семейство микроконтроллеров имеет обширную линейку. Совместимость определяется в первую очередь корпусом, объемом памяти и набором периферии.

1. Прямые аналоги в том же корпусе (QFP-64) и с близкой периферией:

• MC9S08GT60CFD — Базовая модель, 60КБ Flash, 4КБ RAM, 2КБ EEPROM.
• MC9S08GT32CFD — Аналогично, но 32КБ Flash и 2КБ RAM. Прямая замена при нехватке памяти.
• MC9S08GT16CFD — 16КБ Flash, 1КБ RAM.
• MC9S08GT8CFD — 8КБ Flash, 1КБ RAM.

2. Совместимые модели в других корпусах (отличаются только количеством выводов и доступных линий I/O):

• MC9S08GT60MPD — Корпус QFP-44. Меньше линий I/O, но та же архитектура и объем памяти.
• MC9S08GT60MJD — Корпус SOIC-32. Еще меньше линий I/O.
• MC9S08GT60AVLD — Корпус LQFP-32. Компактный вариант.
• MC9S08GT60ACLD — Корпус LQFP-48. Промежуточный вариант по количеству линий I/O.

3. Модели из того же семейства "GT" с дополнительной периферией:

• MC9S08GWxx — Семейство GW включает в себя все возможности GT, но добавляет модуль контроллера ЖК-дисплея (LCD). Например, MC9S08GW64CFD. Полностью совместимо по выводам и коду с GT-серией, если не используется LCD.
• MC9S08Gxx — Более старшая и младшая линейка. Модели с меньшим объемом памяти (например, MC9S08GB60) или с другим набором таймеров. Требуется проверка pin-to-pin совместимости по даташиту.

4. Современные аналоги/преемники от NXP:

Семейство HCS08 считается устаревшим (хотя и все еще в производстве для поддержки старых проектов). NXP активно продвигает более современные и эффективные архитектуры:

• S08P Family: Прямой эволюционный наследник. Имеет улучшенное энергопотребление, большую частоту (до 48 МГц), расширенную периферию (например, 16-битный АЦП). Модели в корпусе LQFP-64 (например, S8P60J64) могут рассматриваться как миграционный путь для новых разработок. Требуется адаптация кода и схемы!
• ARM Cortex-M0+ (серия Kinetis L, например KLxx): 32-битные ядра с лучшей производительностью на МГц, большей энергоэффективностью и современными инструментами. Для переход на них требуется полная переработка проекта, но это основной рекомендуемый путь для новых продуктов.

Важное примечание: При замене на другую модель обязательно нужно сверяться с официальными документами:

1. Data Sheet — для электрических характеристик и описания выводов.
2. Reference Manual — для детального описания периферии и регистров.
3. Сравнительная таблица (Cross-Reference) от NXP/Freescale.

Для MC9S08GT60CFD полная маркировка на корпусе выглядит так: S08GT60CFD или MC9S08GT60CFD.