Freescale MC9S12P96MFT

Отличный выбор! Freescale MC9S12P96MFT — это очень популярный и надежный 16-битный микроконтроллер семейства S12, широко использовавшийся в автомобильной и промышленной электронике. Ниже представлено подробное описание.

Описание MC9S12P96MFT

MC9S12P96MFT является представителем линейки S12P от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Это высокопроизводительный 16-битный MCU, построенный на проверенной архитектуре CPU12 (усовершенствованная 16-битная архитектура HCS12).

Ключевая концепция: Микроконтроллеры семейства S12P позиционировались как устройства с оптимальным соотношением производительности, периферии и стоимости, идеально подходящие для применений, требующих надежной работы в реальном времени, таких как:

• Управление автомобильными системами (кузовная электроника, управление освещением, простые узлы).
• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики, приводы).
• Коммуникационные устройства.
• Потребительская электроника.

Основные особенности:

• Высокая надежность: Работа в расширенном температурном диапазоне, устойчивость к EMI.
• Большой объем памяти: Значительные объемы Flash и RAM для своего класса.
• Богатая периферия: Набор включает таймеры, ШИМ, АЦП, последовательные интерфейсы, что позволяет создавать законченные решения без внешних компонентов.
• Автомобильная квалификация: Соответствует строгим стандартам автомобильной промышленности.

Технические характеристики

• Ядро: 16-битное CPU12 (HCS12), тактовая частота до 25 МГц.
• Память:
  • Flash EEPROM: 96 КБ — основной объем программируемой памяти.
  • RAM: 4 КБ — для хранения данных.
  • EEPROM: 2 КБ — для хранения калибровочных данных и параметров.
• Периферия:
  • Таймеры: 2 стандартных 16-битных таймера (TIM) с каналами ввода/вывода/сравнения/захвата (8 каналов).
  • ШИМ (PWM): 8-канальный модуль PWM с программируемой частотой и скважностью.
  • АЦП: 16-канальный 10-битный аналого-цифровой преобразователь.
  • Последовательные интерфейсы:
    • 2 модуля SCI (UART) — асинхронный последовательный интерфейс.
    • 1 модуль SPI — синхронный последовательный интерфейс.
    • 1 модуль I²C (IIC) — двухпроводной интерфейс.
  • Контроллер CAN: 1 модуль MSCAN (версия 2.0 A/B) для автомобильных сетей.
  • Сторожевой таймер (COP): Для контроля за зависанием программы.
  • Реальный часовой календарь (RTC): С автономным питанием.
  • Ввод/Вывод: До 59 линий GPIO (в зависимости от конфигурации корпуса).
• Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (широкий диапазон, включая 5В и 3.3В логику).
• Температурный диапазон: Как правило, -40°C до +85°C (автомобильный/промышленный) или до +125°C для расширенных версий.
• Корпус: MQFP-80 (обозначение MFT в номере части). 80-контактный пластиковый корпус с четырьмя рядами выводов.
• Инструментальная поддержка: Поддерживался средой CodeWarrior for HCS12(X), а также рядом сторонних компиляторов (IAR, Cosmic).

Парт-номера (полные номенклатурные обозначения)

Номенклатура Freescale/NXP содержит информацию о температуре, корпусе и варианте поставки. Основные варианты для MC9S12P96:

• MC9S12P96MFT — Базовая версия в корпусе MQFP-80, промышленный температурный диапазон.
• MC9S12P96VFTA — Версия с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +105/125°C), часто с улучшенной automotive-квалификацией.
• MC9S12P96MFTA — Аналогично, с суффиксом "A" часто обозначается automotive-версия.
• MC9S12P96CFTA — Версия в другом корпусе (например, LQFP-80, где "C" обозначает корпус LQFP).

Важно: Буква в конце (V, M, C) указывает на тип корпуса, а суффиксы T (Tape & Reel – на катушке) и R (Tray – в лотке) обозначают вариант поставки для автоматизированного монтажа.

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства S12/S12P)

При разработке или замене можно рассматривать следующие микроконтроллеры. Совместимость, как правило, пин-ту-пин (pin-to-pin) или программная (с учетом объема памяти и периферии).

1. Прямые аналоги с разным объемом памяти (пин-ту-пин в том же корпусе):

• MC9S12P64MFT — 64 КБ Flash, 4 КБ RAM, 2 КБ EEPROM. Прямая замена при меньших требованиях к памяти.
• MC9S12P128MFT/C — 128 КБ Flash, 8 КБ RAM, 2 КБ EEPROM. Прямой апгрейд для больших программ.
• MC9S12P32MFT — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, 1 КБ EEPROM. Более простая и дешевая версия.

2. Близкие по характеристикам модели из других подсемейств S12:

• MC9S12D64, MC9S12D128 — Семейство S12D. Очень похожи по периферии и производительности, часто используются как альтернатива.
• MC9S12C32, MC9S12C64, MC9S12C128 — Семейство S12C. Более бюджетная линейка, часто с урезанной периферией (например, без CAN), но программно совместимая на уровне ядра.
• MC9S12GC32, MC9S12GC64 — Семейство S12GC. С акцентом на управление двигателем (более продвинутые таймеры и ШИМ).

3. Модели с улучшенной производительностью (ядерная совместимость, но могут требоваться адаптации):

• MC9S12XDP512, MC9S12XEP100 — Семейство S12X. Имеют совместимое с S12 ядро S12X (с дополнительным сопроцессором XGATE для обработки прерываний), значительно более высокую тактовую частоту (до 50 МГц) и больший объем памяти. Это логичный путь для модернизации сложных проектов.
• MC9S12XE100, MC9S12XF512 — Семейство S12XE/S12XF. Эволюция S12X с еще большей производительностью и памятью.

Рекомендация по замене:

• Для прямой аппаратной замены в существующей плате ищите модель с тем же корпусом (MFT/MFTA/VFTA) и суффиксом.
• Для новой разработки следует рассмотреть более современные и доступные на рынке аналоги от NXP, такие как семейства S12Z (более низкая стоимость) или S32K (ARM-ядро, современная экосистема), так как классические S12P могут быть сняты с производства или труднодоступны.
• Всегда сверяйтесь с официальными документами (Data Sheet, Reference Manual) на сайте NXP для проверки совместимости выводов и регистров периферии.