Freescale MC9S12DB128CPV

Отличный выбор! MC9S12DB128CPV — это один из классических и широко распространённых 16-битных микроконтроллеров от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из знаменитого семейства HCS12 (или S12).

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MC9S12DB128 — это высокопроизводительный 16-битный микроконтроллер, построенный на проверенной ядровой архитектуре HCS12 (CPU12). Он создан для сложных встраиваемых приложений в автомобильной промышленности (кузовная электроника, управление двигателем, комбинации приборов), промышленной автоматизации и потребительской электронике, где требуются надёжность, широкий набор периферии и сетевая коммуникация.

Ключевая особенность — наличие CAN-контроллера, что делало его особенно популярным для автомобильных задач.

Технические характеристики MC9S12DB128CPV

Расшифровка маркировки:

• MC9S12 — Семейство микроконтроллеров.
• D — Наличие модуля CAN (Controller Area Network).
• B — Версия ядра/набора периферии.
• 128 — Объём флэш-памяти в КБ (128 КБ).
• C — Температурный диапазон: коммерческий (0°C to +70°C). Вариант "V" — промышленный (-40°C to +85°C).
• PV — Тип корпуса: 112-контактный LQFP.
  • P = Plastic Quad Flat Pack.
  • V = 112-pin.

Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная HCS12 (CPU12).
• Тактовая частота: До 25 МГц (шинная частота).
• Производительность: ~2.5 MIPS при 25 МГц.

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (отдельная): 2 КБ (с защитой от сбоев по питанию).

Периферия и интерфейсы:

• Модуль CAN: 1 или 2 контроллера (MSCAN), в зависимости от ревизии. Поддерживает CAN 2.0 A/B.
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный).
  • SPI: 2 модуля (синхронный).
• Таймеры:
  • 16-битный таймер (TIM): 8 каналов (ввод/вывод, захват/сравнение, ШИМ).
  • Модуль периодического прерывания (PIT).
  • Сторожевой таймер (COP).
• Аналоговый блок:
  • АТД (АЦП): 10-битный, 16 каналов.
• ШИМ (PWM): 8 каналов (в составе таймера или отдельно, в зависимости от конфигурации).
• Ввод/Вывод: До 91 линии портов ввода/вывода общего назначения (I/O) с программируемой нагрузочной способностью.

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В - 5.5В (обычно 5В).
• Температурный диапазон: CPV = коммерческий (0°C to +70°C). Существует вариант CVP = расширенный/промышленный (-40°C to +85°C).
• Тактирование: Встроенный генератор с фазовой автоподстройкой (PLL), поддерживающий работу с кварцевым резонатором или внешним тактовым сигналом.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты корпусов

Основные отличия в парт-номерах связаны с корпусом, объёмом памяти и температурным диапазоном.

• MC9S12DB128CPV — 128КБ флэш, 112-pin LQFP, коммерческий диапазон (0°C to +70°C).
• MC9S12DB128CVPV или MC9S12DB128CVP — 128КБ флэш, 112-pin LQFP, расширенный/промышленный диапазон (-40°C to +85°C).
• MC9S12DB128MPVE — 128КБ флэш, 112-pin LQFP, расширенный диапазон. Буква "M" часто указывает на более новую маску или ревизию.
• Для других корпусов:
  • MC9S12DB128CPUE — 80-контактный QFP.
  • Существовали также варианты в 64-контактных и 48-контактных корпусах (например, MC9S12DB64C...), но с урезанной периферией.

Важно: Последние буквы в номере (VE, PUE, PV и т.д.) — это код упаковки и температурного диапазона. При поиске аналога или замены нужно сверять datasheet по корпусу и выводам.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги в семействе S12D (с CAN):

• MC9S12DT128 — Практически полный аналог по периферии и выводам. Отличается, в основном, внутренней ревизией маски и улучшенными характеристиками АЦП. Является наиболее рекомендуемой и распространённой заменой.
• MC9S12DJ128 / MC9S12DJ256 — Модели с увеличенным объёмом флэш-памяти (256 КБ) и ОЗУ (12 КБ). Выводная совместимость зависит от корпуса.
• MC9S12DG128 / MC9S12DG256 — Более ранние версии, могут иметь отличия в периферии.
• MC9S12DE128 — Вариант с уменьшенным набором периферии (например, 1 CAN вместо 2).

2. Модели с другим объёмом памяти (в том же семействе):

• MC9S12DB64 — 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• MC9S12DB256 — 256 КБ флэш, 12 КБ ОЗУ.

3. Современные аналоги от NXP (рекомендация для новых разработок):

Архитектура S12 считается устаревшей. NXP активно продвигает более современные и производительные семейства:

• S12 MagniV (S12ZVL, S12VR и др.) — Гибридные микроконтроллеры со встроенными драйверами для двигателей (S12Z + аналоговая периферия). Обратно совместимы по инструментам.
• ARM Cortex-M ядра:
  • KEA (Kinets EA)系列 — Прямые автомобильные преемники S12, 32-битные Cortex-M0+, с CAN, похожая периферия, более высокая производительность и лучшая цена.
  • S32K1xx — Мощное семейство для автомобиля на Cortex-M4F с CAN FD, FlexIO, повышенной безопасностью. Стандарт для новых проектов.
  • LPC, Kinetis — Общепромышленные семейства Cortex-M с CAN.

Важное замечание по замене

Хотя многие модели семейства S12D имеют выводную совместимость (pin-to-pin), перед заменой обязательно необходимо:

1. Сверить datasheet и Reference Manual целевой и заменяемой модели.
2. Проверить соответствие ревизии маски (Mask Set) и силиконовой ревизии, так как в них могут быть исправления ошибок (errata) и изменения в работе периферии.
3. Убедиться в совместимости на уровне загрузчика (bootloader) и защиты памяти.

Вывод: MC9S12DB128CPV — это "рабочая лошадка" 2000-х годов, до сих пор встречающаяся в обслуживании старых устройств. Для ремонта лучшая замена — MC9S12DT128. Для новых проектов стоит рассмотреть современные семейства от NXP на ядре ARM Cortex-M.