Freescale MCF51JF128VLH

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MCF51JF128VLH — это представитель семейства ColdFire V1, оптимизированный для низкого энергопотребления и широкого спектра встраиваемых приложений.

Описание и основные особенности

MCF51JF128VLH — это 32-битный микроконтроллер на ядре ColdFire V1, сочетающий высокую производительность (до 50.33 МГц) с очень низким энергопотреблением. Он был частью портфолио Freescale (ныне NXP Semiconductors) и позиционировался как решение для приложений, требующих подключения по USB 2.0 Full-Speed (устройство), аналогового контроля и цифровой обработки.

Ключевые особенности:

• Ядро: 32-битное ColdFire V1, архитектура Von Neumann, работающее на частоте до 50.33 МГц.
• Флеш-память: 128 КБ с возможностью ускоренного чтения и EEPROM-эмуляцией.
• ОЗУ: 16 КБ.
• USB: Контроллер USB 2.0 Full-Speed в режиме Device (устройство) со встроенным физическим уровнем (PHY). Это одна из его главных отличительных черт.
• Низкое энергопотребление: Режимы ожидания (Wait), Stop (с сохранением ОЗУ) и полного останова. Потребление в режиме Stop может составлять единицы микроампер.
• Аналоговые модули: 16-канальный 12-битный АЦП, два аналоговых компаратора, источник опорного напряжения (1.2В).
• Таймеры: Программируемый модуль таймера (TPM) с поддержкой ШИМ, входного захвата и выходного сравнения, а также модуль периодического прерывания (PIT).
• Интерфейсы связи: UART (SCI), SPI, I²C.
• Пакет: 64-контактный LQFP (Low-Profile Quad Flat Package).

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-бит, ядро ColdFire V1 (версия V1) | | Макс. частота ядра | 50.33 МГц | | Производительность (CoreMark) | ~ 80 (оценка для данного ядра на 50 МГц) | | Флеш-память | 128 КБ | | ОЗУ | 16 КБ | | USB | 2.0 Full-Speed Device (с PHY) | | АЦП | 12-бит, 16 каналов | | Компараторы | 2 аналоговых компаратора | | Таймеры (TPM) | До 6 каналов ШИМ/захвата/сравнения | | Интерфейсы | UART (SCI), SPI, I²C | | Напряжение питания | 2.7В - 5.5В (широкий диапазон) | | Температурный диапазон | Промышленный (-40°C до +85°C) | |Корпус | 64-LQFP (размер 10x10 мм) |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе

Семейство MCF51JF имеет несколько вариантов, отличающихся объемом памяти, набором периферии и типом корпуса. Обозначение строится по принципу: MCF51JF[флеш][корпус].

Прямые аналоги и варианты в том же корпусе (64-LQFP):

• MCF51JF64VLH — 64 КБ флеш-памяти, 8 КБ ОЗУ.
• MCF51JF128VLH — 128 КБ флеш, 16 КБ ОЗУ.
• MCF51JF256VLH — 256 КБ флеш-памяти, 32 КБ ОЗУ.

Варианты в других корпусах (с тем же объемом памяти 128 КБ):

• MCF51JF128VFM — 56-контактный LQFP (более компактный).
• MCF51JF128VHS — 44-контактный LQFP.

Совместимые и аналогичные модели (от NXP и других производителей)

При выборе замены или аналога важно учитывать необходимость в USB Device. Если USB критичен, круг аналогов сужается.

1. Прямые наследники и аналоги от NXP (Kinetis L-серия) После приобретения Freescale, NXP активно развивала линейку Kinetis, которая стала современной заменой многим ColdFire и 8/16-битным микроконтроллерам. Для MCF51JF лучшими кандидатами являются:

• Kinetis KL25 (серия Freedom KL25Z) — 32-битное ядро ARM Cortex-M0+, 48 МГц, USB FS Device, 128 КБ флеш, 16 КБ ОЗУ, 64-LQFP. Это основная рекомендуемая замена с более современной архитектурой, лучшей производительностью на МГц и большим сообществом.
• Kinetis KL26 — Аналогичен KL25, но имеет встроенный драйвер для сенсорных экранов (TSI).
• Kinetis KL17/KL27 — Версии с поддержкой низкого напряжения (до 1.71В).

2. Аналоги от других производителей с USB FS Device:

• STMicroelectronics (STM32F0/F1):
  • STM32F072CBU6 (ARM Cortex-M0, 48 МГц, 128 КБ флеш, 16 КБ ОЗУ, USB, 48-конт. LQFP).
  • STM32F103C8T6 (ARM Cortex-M3, 72 МГц, 64 КБ флеш, 20 КБ ОЗУ, USB, очень популярная "синяя пилюля").
• Microchip (Atmel SAM D21):
  • ATSAMD21G18A (ARM Cortex-M0+, 48 МГц, 256 КБ флеш, 32 КБ ОЗУ, USB, 64-конт. LQFP). Лежит в основе Arduino Zero/MKR.
• Texas Instruments (MSP430 с USB):
  • MSP430F5529 (16-бит, 25 МГц, 128 КБ флеш, 8 КБ ОЗУ, USB, 80-конт. LQFP). Для приложений, где критично сверхнизкое энергопотребление.

3. Если USB НЕ требуется, можно рассматривать более широкий спектр микроконтроллеров:

• NXP Kinetis KE04 (ARM Cortex-M0+, 48 МГц, 5В питание).
• STMicroelectronics STM32F030.
• Microchip PIC32MX или PIC24F.

Важное примечание

Семейство MCF51JF и платформа ColdFire V1 в целом находятся в состоянии "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL) у NXP. Для новых проектов настоятельно рекомендуется выбирать современные аналоги на ядре ARM Cortex-M, такие как NXP Kinetis L, STMicroelectronics STM32 или Microchip SAM D. Они предлагают лучшую производительность, энергоэффективность, более современные инструменты разработки и активную поддержку.