Freescale MC9S12DG128CPV

Отличный выбор! MC9S12DG128CPV — это один из самых популярных и известных 16-битных микроконтроллеров от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он широко использовался и до сих пор используется в автомобильной электронике, промышленной автоматике и учебных процессах.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC9S12DG128 — это 16-битный микроконтроллер семейства HCS12, построенный на ядре CPU12. Он сочетает в себе высокую производительность, богатую периферию и низкое энергопотребление. Буквы в суффиксе CPV указывают на конкретный вариант корпуса и температурный диапазон:

• C – Корпус 112-контактный LQFP.
• P – Версия с защищенной флэш-памятью (для автомобильных применений).
• V – Расширенный температурный диапазон -40°C до +105°C (автомобильный).

Этот МК известен своей надежностью и является «рабочей лошадкой» для многих встраиваемых систем.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | 16-битное HCS12 (CPU12), тактовая частота до 25 МГц (шинная частота). | | Память | • Флэш-память (EEPROM): 128 КБ
• ОЗУ (RAM): 8 КБ
• EEPROM (отдельная): 2 КБ | | Периферия | • Входы/Выходы (I/O): До 91 линий (многоплексные с функциями периферии).
• Таймеры: 16-битный модуль Standard Timer (TIM) с 8 каналами ввода/вывода (PWM, захват, сравнение).
• АЦП: 8-канальный, 10-битный ATD с временем преобразования ~7 мкс.
• Последовательные интерфейсы:
– 2 x SCI (UART)
– 2 x SPI
– 1 x I²C
• ШИМ (PWM): Модуль PWM с 8 каналами (16-битное разрешение).
• Контроллер CAN: 1 или 2 модуля MSCAN (в зависимости от версии). У DG128 – 1 модуль MSCAN.
• Сторожевой таймер (COP) | | Тактирование | Встроенный генератор с ФАПЧ (PLL) для умножения частоты от внешнего кварца (обычно 4, 8 или 16 МГц). | | Напряжение питания | 5.0 В ±10% (номинальное). Есть версии на 3.3В (серия G). | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (для версии V). | | Корпус | LQFP-112 (низкопрофильный квадратный корпус с планарными выводами). | | Особенности | • Флэш-память с возможностью внутрисхемного программирования (ICP) и защитой секторов.
• Режимы пониженного энергопотребления (STOP, WAIT).
• Мощный набор инструкций и режимы адресации.
• Широко поддерживается компиляторами (CodeWarrior, GNU GCC для HCS12). |

Парт-номер (Part Number) и аналоги

Полный парт-номер указывает все опции. Для MC9S12DG128CPV:

• MC9S12DG128CPV – Базовая запись.
• MC9S12DG128CPV8 – Часто указывается с номером маски (mask set), например, 0K49D (это внутренний производственный код, важный для поиска аналогов).

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства HCS12)

Модели можно разделить по совместимости снизу вверх (по пинам и периферии) и по функциональным аналогам.

1. Прямые аналоги и замены (с учетом корпуса и памяти):

• MC9S12DG128C (без "PV") – Может иметь другой температурный диапазон (часто 0°C to 70°C).
• MC9S12DG128B – Более ранняя версия с аналогичными характеристиками, но могут быть отличия в маске кристалла.
• MC9S12DG256CPV – Совместим по выводам (pin-to-pin) и обладает большим объемом памяти (256 КБ флэш, 12 КБ ОЗУ). Является лучшей аппаратной заменой с апгрейдом.
• MC9S12DG128MPVE – Модель из подсемейства с дополнительной защитой для шасси и кузова (мега-серия), имеет больше периферии (2 CAN, больше PWM).

2. Совместимые по выводам (Pin-compatible) модели:

Многие МК в корпусе LQFP-112 имеют одинаковую разводку выводов, что позволяет менять их на плате, но требует адаптации прошивки (из-за различий в периферии или памяти):

• MC9S12DG64CPV – 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• MC9S12DG128CPV (базовая).
• MC9S12DG256CPV (апгрейд).
• MC9S12DT128CPV – Имеет 2 модуля CAN вместо одного.
• MC9S12DJ128CPV – Имеет только 1 КБ EEPROM.

3. Функциональные аналоги из других семейств (от NXP):

При разработке новых проектов или для миграции рассматривают более современные аналоги:

• S12G (например, MC9S12G128) – Более новая и экономичная 16-битная серия, 5В, часто является прямой или косвенной заменой.
• S12XE (например, MC9S12XEP100) – Высокопроизводительные 16-битные МК с сопроцессором XGATE для обработки прерываний, имеют большую частоту и расширенную периферию. Частично совместимы по коду.
• S12P – Серия, оптимизированная для низкой стоимости.
• S32K1 (ARM Cortex-M) – Современные 32-битные автомобильные МК от NXP. Не совместимы аппаратно или программно, но являются логическим преемником для новых разработок.

Важное примечание:

При поиске замены или аналога критически важно проверять:

1. Номер маски (Mask Set) на кристалле (например, 0K49D).
2. Даташит (Data Sheet) и техническую документацию (Reference Manual) для конкретной ревизии.
3. Таблицу совместимости выводов (Pin Assignment).

Микроконтроллер MC9S12DG128CPV оставил значительный след в индустрии благодаря своему балансу цены, производительности и надежности, и его архитектура до сих пор изучается в вузах как классический пример 16-битного встраиваемого контроллера.