Freescale MC9S12XET256CAG

Отличный выбор! MC9S12XET256CAG — это один из самых мощных и популярных 16-битных микроконтроллеров семейства S12X от Freescale (ныне NXP). Он широко использовался и продолжает использоваться в промышленной и автомобильной электронике благодаря своей надежности и производительности.

Краткое описание

MC9S12XET256 — это высокопроизводительный 16-битный микроконтроллер на ядре S12X CPU с тактовой частотой до 50 МГц. Его ключевая особенность — наличие ко-процессора (XGATE) — отдельного RISC-ядра, работающего параллельно с основным CPU и предназначенного для обработки прерываний и передачи данных. Это позволяет разгрузить центральный процессор для выполнения прикладных задач, обеспечивая эффективную многозадачность и высокую скорость реакции на события.

Микроконтроллер ориентирован на сложные, требовательные к производительности и надежности приложения, особенно в автомобильной промышленности (кузовная электроника, управление двигателем, комбинации приборов, системы доступа и запуска).

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 16-битная, с 16-битной шиной данных и 24-битной шиной адреса (до 16 МБ адресного пространства).
• Ядро: S12X CPU (до 50 МГц) + XGATE (RISC-ко-процессор, до 100 MIPS).
• Память:
  • Флэш-память (EEPROM): 256 КБ (основной блок) + 4 КБ (загрузочный сектор EEPROM-эмулируемый).
  • ОЗУ (RAM): 12 КБ.
  • EEPROM: 4 КБ (эмулируемая во флэш-памяти).
• Периферия (одна из самых богатых в семействе):
  • Таймеры: 8-канальный 16-битный таймер (TIM), 2-канальный 16-битный таймер для управления двигателем (MSCAN).
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • CAN: 5 модулей MSCAN (Controller Area Network) версии 2.0 A/B — одна из сильнейших сторон этой модели, идеально для автомобильных сетей.
    • SCI (UART): 3 модуля (асинхронные последовательные порты).
    • SPI: 2 модуля (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
    • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit).
  • АЦП: 16-канальный 10-битный аналого-цифровой преобразователь.
  • ШИМ (PWM): 8-канальный 16-битный модуль PWM с разрешением до 16 бит.
  • Контроллер ЖК-дисплея: Модуль для прямого управления сегментами ЖК-дисплея (до 4x40 сегментов).
  • Модуль контроля (COP): Сторожевой таймер.
• Питание: 2.35 В — 5.5 В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон: Автомобильный Grade 1 (-40°C до +125°C).
• Корпус: CAG — 80-контактный LQFP (Low-Profile Quad Flat Package).

Парт-номер и варианты исполнения

Основной парт-номер: MC9S12XET256CAG

• MC9S12XE — семейство.
• T256 — обозначает объем памяти: T = Наличие XGATE, 256 = 256 КБ флэш-памяти.
• C — температурный диапазон (Automotive, -40°C to +125°C).
• A — вариант исполнения/ревизия.
• G — тип корпуса (80-LQFP).

Другие варианты в семействе XET256 (с разным объемом RAM/флэш и корпусами):

• MC9S12XET256MAA (112-контактный LQFP, больше линий ввода-вывода)
• MC9S12XET256CAL (64-контактный LQFP, меньше линий ввода-вывода)
• MC9S12XET256VLH (64-контактный LQFP, низкопрофильный)
• MC9S12XET256VAA (112-контактный LQFP, низкопрофильный)

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства S12XE (прямая совместимость по выводам и периферии, отличаются объемом памяти):

• MC9S12XEP100 — 100 КБ флэш, 6 КБ RAM, 5xCAN. Более дешевая версия с меньшей памятью.
• MC9S12XEQ512 — 512 КБ флэш, 32 КБ RAM, 5xCAN. Флагманская модель с максимальной памятью.
• MC9S12XDT256 — Модель без ко-процессора XGATE. Полная совместимость по выводам (pin-to-pin) с XET256, но менее производительная при обработке прерываний. Ключевая альтернатива.

2. Эволюционные модели от NXP (более современные, с улучшениями, но не всегда прямая совместимость):

• S12ZVC — Более новое 16-битное семейство NXP. Имеет лучшую производительность на МГц, более современную периферию, но архитектура отличается. Требует перехода на новый инструментарий.
• MPC574xP (Power Architecture) и S32K (ARM Cortex-M) — 32-битные автомобильные микроконтроллеры от NXP следующего поколения. Используются в новых разработках. Совместимости по выводам нет, требуется полный перенос кода.

3. Совместимые микроконтроллеры от других производителей (по функционалу и применению):

• Infineon XC2000 / Aurix TC2xx — мощные 32-битные автомобильные микроконтроллеры.
• Renesas RH850 / RL78 — популярные автомобильные семейства.
• Texas Instruments Hercules (RM4x/TMS570) — безопасные микроконтроллеры для критичных применений.
• Microchip PIC24/dsPIC33 — 16-битные микроконтроллеры для промышленности, но с менее развитой автомобильной периферией (например, количеством CAN).

Важное примечание:

MC9S12XE является устаревшим (Not Recommended for New Designs - NRND) продуктом от NXP. Для новых проектов компания рекомендует переходить на семейства S12Z или S32K. Однако, благодаря огромной инсталлированной базе и обширной документации, MC9S12XET256 остается востребованным для поддержки старых продуктов, модернизации и ремонтов.

Рекомендуется всегда проверять актуальность статуса компонента и наличие на складах дистрибьюторов.