Freescale MC9S12HZ128VALR

Отличный выбор! Freescale (NXP) MC9S12HZ128VALR — это мощный 16-битный микроконтроллер из легендарного семейства HCS12 (S12), широко использовавшегося в автомобильной и промышленной электронике. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC9S12HZ128VALR — это 16-битный микроконтроллер с архитектурой CISC, построенный на проверенном ядре S12CPU. Он предназначен для применений, требующих высокой производительности, большого объема памяти, широких возможностей подключения и надежной работы в жестких условиях, особенно в автомобильной сфере (кузовная электроника, управление двигателем, панели приборов).

Его ключевая особенность — наличие блока контроллера локальной сети (MSCAN), что делает его идеальным для систем, работающих в сетях CAN.

Технические характеристики (основные)

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная, ядро S12CPU.
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (с внутренним PLL-умножителем).
• Производительность: ~6.25 MIPS при 25 МГц.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью блочного стирания и программирования.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (независимая): 2 КБ (с защитой от сбоев питания).
• Загрузчик (Bootloader): Встроенный, в защищенной области памяти.

3. Периферия и интерфейсы (наиболее важные):

• CAN: 1 модуль MSCAN (версия 2.0 A/B), с буферами сообщений.
• Последовательные интерфейсы:
  • 2 x SCI (UART): Асинхронные последовательные порты.
  • 1 x SPI: Синхронный последовательный периферийный интерфейс.
• Таймеры:
  • 8-канальный 16-битный таймер (TIM): С возможностью ввода/вывода, захвата/сравнения и генерации ШИМ.
  • Модуль периодического прерывания (PIT).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 16-канальный 10-битный АЦП: С временем преобразования ~7 мкс.
• Управление вводом/выводом:
  • 91 порт ввода/вывода общего назначения (GPIO): С программируемым приводом и подтяжками.
  • 20 портов с высокой нагрузочной способностью (до 10 мА).
• Системные функции:
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Модуль реального времени (RTI).
  • Генератор тактовой частоты (CGM) с PLL.
  • Монитор напряжения (VDM).

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В - 5.5В (широкий диапазон, совместим с 3.3В и 5В логикой).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Существуют версии для автомобиля (-40°C до +125°C).
• Потребление: Активные и низкопотребляющие режимы (WAIT, STOP).

5. Корпус и упаковка:

• Корпус: LQFP-112.
• Маркировка: HZ128VALR (где V указывает на корпус LQFP-112).

Парт-номер (Part Number) и расшифровка

Полный парт-номер: MC9S12HZ128VALR

• MC = Motorola (позже Freescale/NXP) Chip.
• 9 = Семейство (9-общая линейка).
• S12 = Архитектура ядра (HCS12).
• HZ = Подсемейство (конкретная линейка с определенным набором периферии).
• 128 = Объем флэш-памяти в КБ (128 КБ).
• V = Тип корпуса (V = LQFP-112).
• A = Температурный диапазон/категория (A = Расширенный промышленный, -40°C to +85°C). Для автомобильного (-40°C to +125°C) обычно используется суффикс C.
• L = Уровень качества/вариант поставки.
• R = Тип упаковки (например, R – на катушке/рулоне).

Альтернативные варианты в том же семействе (с разным объемом памяти и корпусами):

• MC9S12HZ256VALR (256 КБ флэш)
• MC9S12HZ64VALR (64 КБ флэш)
• MC9S12HZ128VAL (без "R" — может означать иную упаковку)
• MC9S12HZ128VLR (возможно, другой температурный диапазон)

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги в семействе HZ (полная совместимость по выводам и периферии, разный объем памяти):

• MC9S12HZ64VALR — 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• MC9S12HZ256VALR — 256 КБ флэш, 12 КБ ОЗУ.
• Эти модели имеют полную совместимость по выводам (pin-to-pin), что позволяет масштабировать проект, меняя только микроконтроллер.

2. Модели из других подсемейств S12 с похожей архитектурой и периферией (требуют проверки распиновки и даташитов):

• Семейство MC9S12G (например, MC9S12G128) — Более бюджетное, часто меньше выводов, но похожее ядро и периферия (CAN, таймеры, АЦП).
• Семейство MC9S12XE (например, MC9S12XEP100) — Имеет дополнительное XGATE-сопроцессор для обработки прерываний, значительно более производительное, но программно совместимое на уровне ядра S12.
• Семейство MC9S12C (например, MC9S12C128) — Классическое, более старое семейство, может не иметь некоторых современных модулей.

3. Современные 32-битные аналоги от NXP (миграционный путь): Для новых разработок NXP предлагает переходить на более современные 32-битные ядра:

• S12Z — Эволюция S12, 32-битные операции, более высокая производительность при сохранении частичной совместимости с кодом S12.
• Arm® Cortex®-M0+ / M4 (серия S32K1xx):
  • S32K11x, S32K14x — Автомобильные MCU с CAN (FlexCAN), значительно более высокая производительность, богатая периферия и современные инструменты разработки. Являются рекомендуемой заменой для новых проектов.

Области применения:

• Автомобильная электроника (бортовые сети, управление дверями, сиденьями, освещением).
• Промышленные системы управления.
• Медицинское оборудование (некритичное).
• Сложные устройства с интерфейсом CAN.

Важно: Для начала разработки всегда используйте официальную документацию (Data Sheet, Reference Manual) от NXP на конкретную модель MC9S12HZ128.