Freescale MC9S12UF32PUE

Отличный выбор! MC9S12UF32PUE — это мощный 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), оптимизированный для применений, требующих высокопроизводительного USB-интерфейса.

Краткое описание

MC9S12UF32 является флагманской моделью в семействе S12U, разработанной специально для устройств с интерфейсом USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с). Его ключевая особенность — интегрированный USB-модуль с аппаратной поддержкой функций хоста (Host), устройства (Device) и On-The-Go (OTG), что делает его уникальным решением для встраиваемых систем, которым необходимо напрямую подключаться к ПК, внешним накопителям, принтерам или другим USB-устройствам.

Основные сферы применения:

• Промышленные и медицинские приборы с передачей данных на ПК
• POS-терминалы, банкоматы, платежные системы
• Тестовое и измерительное оборудование
• Устройства сбора данных, программиторы
• Автомобильная периферия (не для критичных по безопасности систем)

Технические характеристики MC9S12UF32PUE

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битное ядро S12 CPU
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (генератор тактовой частоты PLL)
• Производительность: ~25 млн операций в секунду (MIPS)

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 32 КБ — для хранения программы и данных
• ОЗУ (RAM): 2 КБ — для временных данных
• EEPROM (независимая): 1 КБ — для хранения параметров, калибровок

3. Ключевой интерфейс:

• USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с):
  • Поддержка режимов Host, Device и On-The-Go (OTG).
  • Встроенный PHY-трансивер (не требует внешних компонентов).
  • До 8 управляемых конечных точек (endpoints) с буферизацией.
  • Встроенный 5V-to-3.3V регулятор для питания USB-линий.

4. Периферия и таймеры:

• Таймеры: 16-битный модуль таймеров (TIM) с 8 каналами ввода/вывода.
• АЦП: 8-канальный 10-битный АЦП с временем преобразования ~7 мкс.
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный последовательный порт).
  • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
• ШИМ (PWM): 4-канальный 8-битный модуль ШИМ.
• Контроллер LCD: Может управлять до 4x32 сегментов ЖК-дисплея.
• I²C (IIC): Один модуль для связи с датчиками и памятью.
• Охранный таймер (COP): Для контроля сбоев программы.

5. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35V — 3.6V (однонизковольтное питание).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).
• Корпус: PUE — это обозначение корпуса 80-контактный LQFP.
• Количество линий ввода/вывода (I/O): До 59 линий общего назначения.

Парт-номера и варианты поставки

Основная маркировка — MC9S12UF32PUE. Расшифровка:

• MC9S12 — семейство.
• U — наличие USB.
• F — категория флэш-памяти.
• 32 — объем флэш-памяти (32 КБ).
• P — корпус типа LQFP.
• U — промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• E — вариант RoHS (без свинца).

Полный парт-номер для заказа (Orderable Part Number) обычно включает ревизию и упаковку, например:

• MC9S12UF32CPUE (где C — ревизия ядра/маски).
• MC9S12UF32CPUER (буква R часто обозначает поставку в виде рулона/tape & reel).

Другие модели в семействе S12U с USB:

• MC9S12UF16 — 16 КБ флэш-памяти, 1 КБ ОЗУ.
• MC9S12UF32 — 32 КБ флэш-памяти, 2 КБ ОЗУ (рассматриваемая модель).
• MC9S12UE32 — 32 КБ флэш-памяти, 2 КБ ОЗУ, но без LCD-контроллера.

Совместимые и альтернативные модели

1. Прямые аналоги в семействе (пин-в-пин совместимость):

• MC9S12UF16PUE — полная совместимость по выводам, но меньше памяти. Позволяет переходить на более дешевую версию, если ресурсов хватает.
• MC9S12UE32PUE — полная совместимость по выводам, но отсутствует контроллер ЖК-дисплея. Оптимально, если LCD не используется.

2. Совместимые по выводам модели БЕЗ USB (из других семейств S12):

• Микроконтроллеры семейств MC9S12G, MC9S12C в 80-контактном LQFP могут иметь совместимую цоколевку, но не имеют USB-модуля. Это вариант для проектов, где USB не требуется, но нужно сохранить разводку платы.

3. Современные альтернативы от NXP (рекомендуется для новых разработок): Микроконтроллер S12U является устаревшей архитектурой. NXP активно рекомендует переходить на более современные, энергоэффективные и производительные ядра:

• Семейство S32K1xx (на ядре ARM Cortex-M): Для общего назначения с USB. Например, S32K148 — высокая производительность, богатая периферия, поддержка AUTOSAR.
• Семейство Kinetis K/L-series (ARM Cortex-M0+/M4): Огромный выбор моделей со встроенным USB. Например, Kinetis KL25Z, Kinetis K22F. Более современные, с лучшим соотношением производительности и энергопотребления.
• Семейство LPC (ARM Cortex-M): От NXP, множество моделей с USB по конкурентоспособной цене (например, LPC11Uxx, LPC17xx).

Важное примечание:

MC9S12UF32 классифицируется как "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End-of-Life" (EOL). Это означает, что для новых проектов настоятельно рекомендуется выбирать современные альтернативы. Данный микроконтроллер может использоваться для поддержки уже существующей продукции или в учебных целях. Всегда проверяйте актуальный статус на официальном сайте NXP Semiconductors.