Freescale MC9S08QE32CFM

Отличный выбор! MC9S08QE32CFM — это классический и надежный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из семейства HCS08. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC9S08QE32 — это низкобюджетный, высокопроизводительный 8-битный МК с ядром HCS08. Он предназначен для широкого спектра применений в промышленной, бытовой и потребительской электронике, где важны низкая стоимость, низкое энергопотребление и простота разработки.

• Ядро: HCS08 (совместимое с HC08, но с улучшенной производительностью).
• Архитектура: Гарвардская (отдельные шины для инструкций и данных).
• Особенности: Хороший набор периферии, встроенные тактовые генераторы, развитые режимы энергосбережения.

Ключевые технические характеристики (для семейства QE32)

1. Ядро и производительность:

   • Тактовая частота: До 20 МГц на шине (максимальная частота ядра).
   • Производительность: ~2 MIPS на МГц (приблизительно 40 MIPS на 20 МГц).
   • Флэш-память: 32 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции. Поддержка блочного стирания и программирования.
   • ОЗУ (RAM): 2 КБ.
   • EEPROM: Отсутствует, но эмулируется во флэш-памяти.

2. Периферия (зависит от конкретного варианта корпуса):

   • Таймеры: Модуль таймера/счетчика (TPM) с 2 каналами, поддерживающий ШИМ (PWM), захват/сравнение.
   • АЦП: 10-разрядный АЦП с 16 каналами и временем преобразования ~7 мкс.
   • Коммуникационные интерфейсы:
     • SCI (UART): 1 модуль (асинхронный последовательный интерфейс).
     • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный интерфейс).
     • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit).
   • Системный таймер (SMT): Многорежимный таймер для точных временных интервалов.
   • Сторожевой таймер (COP): Контроллер правильной работы программы.
   • Генераторы тактовой частоты:
     • Внутренний тактовый генератор (ICS) с точностью ±1% для работы без внешних компонентов.
     • Возможность подключения внешнего кварцевого резонатора или керамического резонатора.

3. Электропитание и энергосбережение:

   • Напряжение питания: 1.8В - 3.6В (широкий диапазон, идеально для батарейного питания).
   • Ток потребления:
     • Активный режим (20 МГц): ~5-7 мА.
     • Режим ожидания (Wait): ~1.5 мА.
     • Режим остановки (Stop3): ~1 мкА (с сохранением RAM и регистров).
   • Режимы пониженного энергопотребления: Wait, Stop2, Stop3.

4. Корпуса (Package):

   • CFM в парт-номере означает 32-контактный корпус LQFP.
   • Также существуют в других корпусах (см. парт-номера).

Расшифровка парт-номера MC9S08QE32CFM

• MC: Freescale Semiconductor (Motorola).
• 9S08: Семейство на ядре HCS08.
• Q: Суб-семейство (общее обозначение линейки).
• E: Вариант с улучшенными функциями (в данном случае — широкий диапазон питания 1.8-3.6В).
• 32: Объем флэш-памяти в КБ.
• C: Температурный диапазон: Коммерческий (0°C to +70°C). (Вариант "V" — промышленный, -40°C to +85°C; "M" — расширенный, -40°C to +105°C).
• F: Тип корпуса: 32-контактный LQFP.
• M: Вариант поставки — лоток/трей (Tape and Reel).

Парт-номера и совместимые модели (полное семейство QE32)

Прямые аналоги с разными корпусами и температурными диапазонами:

• MC9S08QE32CFM — 32LQFP, коммерческий темп. (0°C to +70°C).
• MC9S08QE32CFU — 32QFN (5x5 мм), коммерческий.
• MC9S08QE32CPC — 28-PDIP (DIP), коммерческий.
• MC9S08QE32CSC — 28-SOIC, коммерческий.
• MC9S08QE32VFM — 32LQFP, промышленный (-40°C to +85°C).
• MC9S08QE32VFU — 32QFN, промышленный.
• MC9S08QE32VSC — 28-SOIC, промышленный.

Совместимые модели с другим объемом памяти (из того же семейства QE):

• MC9S08QE8 — 8 КБ флэш, 512 Б RAM.
• MC9S08QE16 — 16 КБ флэш, 1 КБ RAM.
• MC9S08QE64 — 64 КБ флэш, 4 КБ RAM.
• MC9S08QE128 — 128 КБ флэш, 8 КБ RAM.

Совместимые модели из других семейств HCS08 (схожая периферия, но могут быть отличия в корпусах, таймерах и т.д.):

• Семейство QG/G (например, MC9S08QG8): Более компактное, меньше периферии, меньше выводов.
• Семейство QD/D (например, MC9S08QD4): Сверхбюджетное, минимум периферии.
• Семейство QA/A (например, MC9S08QA4): Аналогично QD, но с другими наборами периферии.
• Семейство QL/L (например, MC9S08QL8): Имеет дополнительные модули, такие как 24-битный таймер (MTIM).

Важные замечания по совместимости:

1. Прямая аппаратная совместимость (пин-ту-пин) существует только между моделями с одинаковым суффиксом корпуса (например, CFM и VFM).
2. Программная совместимость на уровне ядра HCS08 высокая. Код, написанный на C или ассемблере, часто можно перенести между разными семействами (QE, QG, QA) с минимальными изменениями, связанными с переназначением регистров периферии.
3. При выборе аналога или замены обязательно сверяйте datasheet по следующим пунктам:
   • Распиновка (pinout).
   • Набор периферии (количество таймеров, каналов АЦП и т.д.).
   • Напряжение питания и токи потребления.
   • Температурный диапазон.

Где искать информацию сегодня: Поскольку Freescale была поглощена компанией NXP, актуальную документацию и поддержку нужно искать на сайте NXP.com.

• Документация: Поиск по "MC9S08QE32" на сайте NXP.
• Инструменты: Для разработки под этот МК можно использовать:
  • IDE: CodeWarrior for MCU (классическая версия), а также современные среды, поддерживающие ядро HCS08 через плагины (например, MCUXpresso IDE).
  • Программаторы/отладчики: P&E Multilink, USB Multilink, а также более простые программаторы через интерфейс BDM (Background Debug Mode).