Freescale MC9S12DG128MFUR2

Отличный выбор! Freescale MC9S12DG128MFUR2 — это один из самых популярных и долгоживущих 16-битных микроконтроллеров, широко использовавшийся в автомобильной промышленности и промышленной автоматизации.

Общее описание

MC9S12DG128 — это 16-битный микроконтроллер семейства HCS12 (или S12), построенный на ядре CPU12. Он был разработан компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) и позиционировался как высокопроизводительное решение для сложных приложений с большим количеством периферии, особенно в автомобильной электронике (кузовная электроника, управление двигателем, панели приборов).

Ключевые особенности:

• 16-битная архитектура с богатым набором инструкций.
• Высокая интеграция: объединяет на одном кристалле процессорное ядро, память, таймеры, интерфейсы связи и аналоговые модули.
• Высокая надежность и стойкость к условиям автомобильной среды (расширенный температурный диапазон).
• Обширная периферия, характерная для автомобильных применений.

Технические характеристики MC9S12DG128MFUR2

Расшифровка маркировки:

• MC9S12DG128 — семейство и модель.
• M — температурный диапазон (-40°C до +125°C, automotive).
• FU — корпус 80-QFP (квадратный, 80 выводов).
• R2 — ревизия или специфический производственный вариант.

Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битное ядро CPU12 (совместимо с CPU11).
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (при внутреннем PLL).
• Производительность: ~4 MIPS при 25 МГц.

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ — основной объем для хранения программы.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (отдельная, байт-адресуемая): 2 КБ — для хранения данных, сохраняющихся после отключения питания.
• Дополнительная EEPROM-эмуляция во флэш-памяти.

Периферия и интерфейсы:

• Аналого-цифровой преобразователь (АТД): 2 модуля по 8 каналов, 10-бит разрешение.
• Таймеры:
  • Модуль Enhanced Capture Timer (ECT): 8 каналов, захват/сравнение/ШИМ.
  • Модуль Pulse Width Modulator (PWM): 8 каналов, 8-битных или 4 канала 16-битных.
• Последовательные интерфейсы:
  • 2 x SCI (UART): Асинхронные последовательные порты.
  • 3 x SPI: Синхронные последовательные периферийные интерфейсы.
  • 1 x I²C (IIC): Двухпроводной интерфейс.
• Контроллер CAN: 2 модуля MSCAN (версия 2.0 A/B) — критически важны для автомобильных сетей.
• Контроллер ЖК-дисплея: Может управлять до 4x40 сегментов (актуально для приборных панелей).
• Сторожевой таймер (COP): Есть.
• Реальный часовой календарь (RTC): Есть.

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (одно питание для ядра и в/в).
• Потребление: Режимы ожидания (Wait, Stop) для снижения энергопотребления.
• Количество линий ввода-вывода: До 59 линий (в зависимости от конфигурации и корпуса).

Корпус: QFP-80 (квадратный планарный корпус с 80 выводами).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно: Последние две буквы в маркировке обозначают корпус и температурный диапазон. Основная функциональность определяется базовой частью номера MC9S12DG128.

Прямые аналоги и варианты в других корпусах:

• MC9S12DG128CFU / MFU — Аналогичная модель в корпусе QFP-80.
• MC9S12DG128CPV / MPV — Корпус LQFP-112 (имеет больше линий в/в).
• MC9S12DG128CPVE / MPVE — То же, что и CPV/MPV, но с безгалогенным корпусом ("Green").
• MC9S12DG128CAG / MAG — Корпус LQFP-80 (альтернативный 80-выводной корпус).
• MC9S12DG128VFU — Более ранняя версия с частотой шины до 20 МГц.

Совместимые модели из семейства S12 (схожие по выводам и периферии):

Эти микроконтроллеры имеют схожие или идентичные корпуса и набор периферии, что позволяет рассматривать их как возможную замену при доработке платы или миграции проекта. Всегда необходимо сверяться с даташитами!

1. Серия MC9S12DG256 / MC9S12DT256:

   • Увеличенная память: 256 КБ флэш, 12 КБ ОЗУ, 4 КБ EEPROM.
   • Имеет практически идентичную периферию и выводы (pin-to-pin совместимость в большинстве корпусов). Это самый популярный вариант для апгрейда.
   • Пример: MC9S12DG256MFU, MC9S12DT256CPV.

2. Серия MC9S12DG128B / MC9S12DT128B:

   • Улучшенная версия (версия "B") с дополнительными функциями, например, улучшенным модулем ATD.
   • Часто также совместима по выводам.

3. Серия MC9S12D64 / MC9S12DJ64:

   • Уменьшенная память: 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM.
   • Более бюджетный вариант с сохранением основной периферии. Совместимость по выводам зависит от корпуса.

4. Серия MC9S12C / MC9S12GC:

   • Более компактные и экономичные версии, часто с меньшим количеством периферии. Не всегда совместимы по выводам!

Кроссплатформенные замечания (от NXP):

Компания NXP, наследник Freescale, рекомендует для новых разработок вместо классических S12 рассматривать более современные архитектуры:

• S12 MagniV (S12Z): Гибридные микроконтроллеры со встроенными драйверами.
• ARM Cortex-M: Серии S32K (автомобильные) или KE/kinetis (общего назначения). Они предлагают значительно более высокую производительность, современную периферию и лучшую доступность.

Вывод: MC9S12DG128MFUR2 — это проверенный временем "рабочая лошадка" для встраиваемых систем, особенно в legacy-проектах. При поиске замены или аналога в первую очередь стоит смотреть на MC9S12DG256 в том же корпусе (MFU), а для новых проектов — оценивать переход на современные платформы от NXP.