Freescale MC9S12B128CPVE

Freescale (NXP) MC9S12B128CPVE - 16-битный микроконтроллер семейства S12

Общее описание: MC9S12B128CPVE — это 16-битный микроконтроллер с ядром S12CPU, разработанный для требовательных автомобильных и промышленных применений. Он сочетает высокую производительность, богатую периферию и надежность, характерную для автомобильного сегмента (рабочая температура -40°C до +125°C). Микроконтроллер построен на 0.25µм технологии и оптимизирован для работы в жестких условиях по электромагнитной совместимости (ЭМС).

Ключевые технические характеристики:

1. Ядро и производительность:

   • Архитектура: 16-битная, с 16-битным АЛУ и 20-битной адресацией.
   • Тактовая частота: До 25 МГц на шине (генератор 8 МГц с ФАПЧ).
   • Производительность: ~25 млн операций в секунду (MIPS).

2. Память:

   • Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью защиты секторов и EEPROM-эмуляцией.
   • ОЗУ (RAM): 8 КБ.
   • EEPROM: 2 КБ (отдельная, с защитой от сбоев питания).
   • Дополнительная память: До 1 КБ резидентной памяти (EEPROM-подобная) в некоторых режимах.

3. Периферия и интерфейсы:

   • Таймеры:
     • 2x 16-битных таймерных модуля (TIM), 8 каналов ввода/вывода каждый (всего 16 каналов). Поддержка ввода/вывода, ШИМ (PWM), счет событий.
   • Последовательные интерфейсы:
     • 2x асинхронных последовательных интерфейса (SCI/UART).
     • 1x синхронный последовательный интерфейс (SPI).
     • 1x модуль I²C (IIC).
   • Аналоговые модули:
     • 8-канальный 10-битный АЦП с временем преобразования ~7 мкс.
   • Широтно-импульсная модуляция (PWM):
     • 8-канальный 8-битный модуль PWM (4 канала с буферизацией, 4 — без).
   • Контроллер локальной сети (CAN):
     • 1 или 2 модуля MSCAN (в зависимости от суффикса модели) с поддержкой CAN 2.0 A/B.
   • Другие модули:
     • Модуль обнаружения сбоев (COP — Watchdog Timer).
     • Модуль прерываний по внешним событиям (IRQ).
     • Модуль отладки (BDM — Background Debug Mode) с аппаратными точками останова.

4. Напряжение питания и энергопотребление:

   • Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (обычно 5В).
   • Режимы пониженного энергопотребления: STOP, WAIT.

5. Корпус и условия эксплуатации:

   • Корпус: CPVE — это корпус LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Package).
   • Рабочая температура: -40°C до +125°C (автомобильный диапазон Grade 1).

Парт-номера (полные обозначения и аналоги):

• Основная модель: MC9S12B128CPVE

  • Расшифровка: MC9S12B128CPVE
    • 128 — объем флэш-памяти (128 КБ).
    • C — вариант с 1 модулем CAN (MSCAN12). Модели с D (например, MC9S12B128DPVE) имеют 2 модуля CAN.
    • PV — обозначение корпуса LQFP-112.
    • E — промышленный/автомобильный температурный диапазон.

• Прямые аналоги и варианты в том же корпусе:

  • MC9S12B128CPVE (1x CAN)
  • MC9S12B128DPVE (2x CAN) — наиболее близкий аналог с доп. интерфейсом.
  • MC9S12B128CPV (устаревшая маркировка, обычно то же самое).
  • MC9S12B128CPV0 (вариант для предыдущих ревизий silicon).

• Совместимые модели в том же семействе (с разным объемом памяти и периферии):

  • Серия B: MC9S12B32, MC9S12B64, MC9S12B128 — прямые аналоги с меньшим объемом памяти.
  • Серия C (более продвинутая): MC9S12C32, MC9S12C64, MC9S12C128. Имеют улучшенную периферию (например, более продвинутый таймер), но в целом программно совместимы на уровне ядра S12.
  • Серия G: MC9S12G128, MC9S12G96 и др. Более новая и экономичная ветвь с похожей архитектурой, часто используется как замена.
  • Серия H: MC9S12HZ, MC9S12HY — имеют интегрированный драйвер для ЖК-дисплея.

Важные замечания по совместимости:

1. Программная: Код, написанный на C или ассемблере для ядра S12, как правило, переносится между моделями семейства (B, C, D, G) с учетом различий в адресах периферии и векторов прерываний. Часто требуется корректировка файлов заголовков (header files) и линкер-скриптов.
2. Аппаратная: Совместимость по выводам (pin-to-pin) необходимо проверять по даташитам для каждой конкретной пары моделей. Например, MC9S12B128CPVE и MC9S12B128DPVE, как правило, полностью совместимы по выводам, но модель с "D" имеет второй CAN на дополнительных пинах.
3. Замена: При замене на модель из другой серии (например, с B на G) необходимо тщательно сверять распиновку, тактирование и карту периферии.

Типичные области применения:

• Автомобильная электроника: блоки управления кузовом (Body Control Module — BCM), управление освещением, сиденьями, стеклоподъемниками.
• Промышленная автоматика.
• Сложные системы управления с коммуникацией по CAN-шине.

Примечание: Микроконтроллер является legacy-продуктом. Для новых разработок компания NXP (поглотившая Freescale) рекомендует рассматривать более современные семейства, такие как S12Z, S12 MagniV (со встроенными драйверами) или линейку ARM Cortex-based (KEA, S32K).