Freescale MC9S08SL16CTL

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MC9S08SL16CTL — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на бюджетные приложения с низким энергопотреблением.

Общее описание

MC9S08SL16CTL является частью семейства S08SL, разработанного для простых, малопотребляющих и недорогих устройств. Он идеально подходит для замены простой логики, таймеров, драйверов маломощных двигателей, сенсорных интерфейсов (кнопки, слайдеры), бытовой электроники, игрушек и простых блоков управления.

Ключевая философия: "Right-Sizing" — предоставление ровно того набора периферии и памяти, который необходим для типовых задач, что позволяет оптимизировать стоимость системы.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (с внутренним генератором или внешним источником).
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, высокая эффективность кода.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 16 КБ с возможностью записи/стирания на лету (без остановки ядра).
• ОЗУ (RAM): 1 КБ.
• EEPROM (данные): 512 байт — отдельная энергонезависимая память для хранения данных (до 100 000 циклов перезаписи).

3. Периферия:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 2-канальный 8-битный таймер (MTIM) с прескалером.
• Аналоговый интерфейс:
  • АЦП (ADC): 10-битный, 8 каналов. Может работать в режиме пониженного энергопотребления.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SPI: Один модуль (синхронный последовательный интерфейс).
  • I²C: Один модуль (Inter-Integrated Circuit), поддерживающий скорости до 100 кбит/с.
• Интерфейс ввода/вывода:
  • До 24 линий GPIO (в зависимости от корпуса).
  • Встроенные подтягивающие резисторы, программируемая скорость нарастания фронта.
• Системная интеграция:
  • Внутренний тактовый генератор (ICG): Не требует внешних компонентов. Работает на частотах 20 МГц, 8 МГц, 1 МГц и 32 кГц.
  • Сторожевой таймер (COP): С защитой от сбоев.
  • Модуль сброса по низкому напряжению (LVR).
  • Модуль мониторинга напряжения (SVS).

4. Энергопотребление:

• Специально разработан для работы от батареи.
• Очень низкие режимы ожидания:
  • Wait: ~15 мкА при 5В.
  • Stop3: ~450 нА (с сохранением содержимого RAM и быстрым пробуждением).
  • Stop2: ~50 нА (минимальное потребление).

5. Корпус:

• CTL обозначает корпус TSSOP-24 (Thin Shrink Small Outline Package, 24 вывода).

6. Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (работа в широком диапазоне напряжений, включая питание от 2-х батареек типа АА или от литиевой батарейки).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе S08SL

Микроконтроллеры семейства различаются объемом памяти и типом корпуса.

Основная модель:

• MC9S08SL16CTL — 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, 512 Б EEPROM, корпус TSSOP-24.

Другие парт-номера в том же семействе (совместимые по выводам и периферии, но с разным объемом памяти):

1. По объему Flash/EEPROM:

   • MC9S08SL8CTL — 8 КБ Flash, 1 КБ RAM, 256 Б EEPROM (TSSOP-24).
   • MC9S08SL4CTL — 4 КБ Flash, 512 Б RAM, 128 Б EEPROM (TSSOP-24).

2. По корпусам (для SL16):

   • MC9S08SL16CTG — корпус QFN-24 (4x4 мм, более компактный).
   • MC9S08SL16CLC — корпус QFN-20 (менее линий ввода/вывода).
   • MC9S08SL16MLC — корпус SOIC-20.

Важно: При переходе на модель с меньшим объемом памяти (например, с SL16 на SL8) необходимо убедиться, что код и данные умещаются в новый объем. Периферия и расположение выводов, как правило, идентичны.

Совместимые и аналогичные модели (от NXP и других производителей)

1. Внутри семейства NXP HCS08:

• MC9S08PA — более новая и продвинутая версия "Value Line" с улучшенным АЦП, тактовым генератором и низким потреблением. Является рекомендуемой альтернативой для новых разработок. Например, MC9S08PA16VT.
• MC9S08PT — аналогично PA, но с дополнительной периферией (например, больше таймеров).
• MC9S08QG8 — очень популярное компактное семейство в корпусах 8/16 выводов. Меньше периферии, но идеально для очень простых задач.

2. Аналоги от других производителей (требуется перепроектирование и переписывание кода):

• Microchip PIC16F1xxx (например, PIC16F18323) — 8-битные микроконтроллеры с аналогичной производительностью и периферией.
• STMicroelectronics STM8S003F3 — очень популярный бюджетный 8-битный МК в корпусе TSSOP-20.
• Silicon Labs EFM8BB1 (например, EFM8BB10F8G) — 8-битные МК на ядре 8051 с отличной аналоговой периферией.
• Atmel (Microchip) ATtiny系列 (например, ATtiny1624) — современные 8-битные AVR микроконтроллеры.

Вывод

MC9S08SL16CTL — это надежный, проверенный временем 8-битный микроконтроллер для cost-оптимизированных проектов с требованием низкого энергопотребления. Для новых разработок NXP рекомендует обратить внимание на семейство S08PA как на более современную и технологичную замену. При поиске аналогов от других вендоров необходимо учитывать не только технические параметры, но и стоимость перехода на новую экосистему (отладчики, компиляторы, библиотеки).