Freescale NI-88OS

Отличный вопрос! Freescale NI-88OS — это не отдельная микросхема, а семейство 8-битных микроконтроллеров (МК) от компании Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), которое было чрезвычайно популярно в 1990-х — начале 2000-х годов.

Это семейство также широко известно под именами:

• Freescale 68HC08
• Motorola 68HC08 (так как Freescale была выделена из Motorola)

Архитектура 68HC08 была эволюционным развитием знаменитой архитектуры 68HC05, с сохранением обратной совместимости по объектному коду в большинстве случаев, но с существенными улучшениями.

Общее описание

NI-88OS — это обозначение маскированной (зашитой в ПЗУ) версии МК из семейства 68HC08. Ключевая особенность — наличие встроенного монитора отладки (Debug Monitor) в ПЗУ, что облегчало разработку и программирование пользовательских приложений в ОЗУ или внешней памяти.

Основное назначение: Эти микроконтроллеры использовались в качестве интеллектуальных контроллеров в широком спектре устройств:

• Промышленная автоматика
• Автомобильная электроника (бортовые системы, управление двигателем)
• Бытовая техника
• Медицинское оборудование
• Системы безопасности
• Коммуникационные устройства (модемы, пульты ДУ)

Ключевые особенности архитектуры 68HC08 (NI-88OS):

• 8-битное ядро CISC с частотой до 8 МГц (в зависимости от модели).
• Внутреннее ПЗУ (Mask ROM) с firmware (монитором NI-88OS и часто со стандартными библиотеками).
• ОЗУ (RAM) и ЭСППЗУ (EEPROM) на кристалле (объем зависит от модели).
• Расширенный набор инструкций по сравнению с HC05, включая инструкции умножения и деления.
• Улучшенная система прерываний.
• Низкое энергопотребление (режимы Wait и Stop).
• Встроенные периферийные модули: таймеры (TIM, TPM), сторожевой таймер (COP), последовательные интерфейсы (SCI/SPI), АЦП, ШИМ и т.д.

Технические характеристики (типичные для семейства)

Поскольку NI-88OS — это общее название для целого ряда кристаллов, точные характеристики зависят от парт-номера. Приведем усредненные параметры для линейки 68HC908:

• Архитектура: 8-бит, ядро 68HC08
• Тактовая частота: До 8 МГц (от встроенного генератора или внешнего кварца)
• Флеш-память/ПЗУ: От 4 КБ до 60 КБ (в маскированных версиях NI-88OS — ПЗУ)
• ОЗУ (RAM): От 128 байт до 2 КБ
• ЭСППЗУ (EEPROM): До 1 КБ (в некоторых моделях)
• Периферия:
  • Таймеры: 16-битный таймер (TIM/TPM) с каналами ввода/вывода/ШИМ
  • Последовательные интерфейсы: UART (SCI), SPI
  • АЦП: 8-битный или 10-битный, до 16 каналов
  • ШИМ-каналы
  • Сторожевой таймер (COP)
  • Клавиатурный порт (KBI)
• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (3В или 5В логика)
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C..+70°C), промышленный (-40°C..+85°C), автомобильный (-40°C..+125°C)
• Корпуса: DIP, SOIC, PLCC, QFP (от 16 до 64 выводов)

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно понимать, что NI-88OS — это прошивка (firmware). Один и тот же физический кристалл мог поставляться с разными прошивками или вовсе без нее (как чистая Flash-версия).

Типичная структура парт-номера: MC68HC908xxxxyzz

• MC — Motorola Chip
• 68HC908 — семейство (68HC08 с Flash-памятью)
• xxxx — код модели (определяет набор периферии и объем памяти)
• y — версия корпуса/частоты
• zz — температурный диапазон и тип корпуса

Наиболее известные модели, которые могли иметь версию с монитором NI-88OS:

1. MC68HC908GP32 / MC68HC908GP20 — "Универсальные" МК с большим набором периферии (АЦП, SCI, SPI, таймеры). GP32 — один из самых популярных для изучения.
2. MC68HC908JL3 / MC68HC908JL8 — Недорогие МК с малой плотностью выводов (20-pin DIP/SOIC), часто использовались в потребительской электронике.
3. MC68HC908SR12 — Специализирован для switched-mode power supplies (SMPS), имеет компараторы и ШИМ.
4. MC68HC908LD64 / MC68HC908LD60 — Модели с большим объемом Flash/ПЗУ и ОЗУ.
5. MC68HC908MR16 / MC68HC908MR32 — Предназначены для мотор-контроллеров, имеют мощные ШИМ-модули.
6. MC68HC908QY4 / MC68HC908QB8 — Сверхбюджетные 8- и 16-выводные модели.
7. MC68HC908AB32 / MC68HC908AS32 — Автомобильные версии с CAN-интерфейсом.
8. MC68HC908KX8 / MC68HC908KK8 — Модели с USB 1.1 Full-Speed контроллером.

Совместимые и альтернативные модели:

• Flash-версии: Все МК серии 68HC908xxxx являются прямыми аналогами маскированных версий. Для разработки и мелких серий использовались именно они (например, MC68HC908GP32 вместо маскированного MC68HC708GP32 или MC68HC908JL3).
• Предшественники: Семейство 68HC05 (обратная совместимость на уровне объектного кода, но меньшая производительность и возможности).
• Преемники: Семейство 68HC(S)08 (например, MC9S08 от Freescale/NXP) — дальнейшее развитие с более современной периферией, большей скоростью и объемом памяти. Совместимость на уровне исходного кода (ASM/C) при портировании с небольшими изменениями.
• Современные аналоги от NXP: Линейка S08P, S08PA, S08SU и другие входят в портфолио NXP как legacy 8-битные МК. Для новых разработок NXP предлагает более современные архитектуры (ARM Cortex-M).

Важное замечание

Сегодня маскированные версии (NI-88OS) практически не используются в новых проектах из-за экономической нецелесообразности мелких серий и необходимости гибкости. Их полностью вытеснили Flash-микроконтроллеры (те же 68HC908 или современные S08), которые можно программировать и перепрограммировать тысячи раз.

Если у вас на руках конкретное устройство с маркировкой, содержащей "NI-88OS", для поиска даташита и точных характеристик необходимо идентифицировать полный парт-номер микросхемы (например, MC68HC908AB32CFU), который наносится на корпус.