Freescale S9S08SG8E2CTGR

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) S9S08SG8E2CTGR — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, оптимизированный для бюджетных и массовых встраиваемых приложений.

Описание

S9S08SG8 — это энергоэффективный 8-битный MCU с ядром HCS08, предлагающий хороший баланс между производительностью, периферией и стоимостью. Он ориентирован на замену простых логических схем, управление двигателями, источники питания, бытовую электронику, IoT-устройства с батарейным питанием и промышленные контроллеры.

Модель S9S08SG8E2CTGR конкретно указывает на:

• S9S08SG8: Семейство и модель.
• E2: Версия маски (определяет набор периферии и исправления).
• CTGR: Вариант корпуса и температурный диапазон.
  • C: Корпус TSSOP-16.
  • T: Вариант ленты (Tape & Reel).
  • GR: Температурный диапазон от -40°C до +85°C (Industrial).

Ключевая идея: Это надежный "рабочий конь" для задач, где не требуется высокая вычислительная мощность ARM, но важны низкая стоимость, простота разработки и низкое энергопотребление.

Технические характеристики

1. Ядро и система

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (макс. частота ядра).
• Производительность: ~2 MIPS при 20 МГц (инструкции за 1-5 тактов).
• Флэш-память: 8 КБ (с возможностью защиты секторов).
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• EEPROM: 512 байт (отдельная, с высокой долговечностью циклов записи).

2. Периферия (кратко)

• Таймеры:
  • 1x 16-битный таймер (TPM) с 2 каналами (PWM, Input Capture, Output Compare).
  • 1x 8-битный таймер (MTIM) с предделителем.
• Аналоговая периферия:
  • 10-битный АЦП (ADC) с 8 каналами.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль последовательной связи (SCI/UART) — 1 шт.
  • Модуль последовательной периферийной шины (SPI) — 1 шт.
  • Модуль Inter-Integrated Circuit (I²C) — 1 шт.
• Системные модули:
  • Watchdog (COP).
  • Монитор питания (LVD).
  • Внутренний генератор (ICG).
  • Встроенный тактовый генератор (ICS) с поддержкой FLL (частота до 20 МГц от внешнего резонатора 32.768 кГц или внутреннего RC).

3. Электрические параметры

• Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (низковольтное питание).
• Потребление:
  • Режим ожидания (Wait): ~5.5 мкА.
  • Режим остановки (Stop3): ~0.5 мкА (с сохранением RAM).
  • Рабочий режим: ~4.5 мА при 20 МГц.
• Количество линий ввода-вывода: 14 GPIO (в корпусе TSSOP-16).

4. Корпус и условия

• Корпус: TSSOP-16.
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).

Парт-номера и варианты (полное семейство S9S08SGx)

Модель S9S08SG8E2CTGR — часть линейки. Основные отличия внутри семейства — объем памяти и тип корпуса.

Структура парт-номера: S9S08SGx``y``z``CTGR

• x — Объем Flash-памяти: 4 (4 КБ), 8 (8 КБ), 16 (16 КБ).
• y — Версия маски/поколения (E2, E1 и т.д.).
• z — Частота (2 = 20 МГц).
• C — Корпус TSSOP-16. Бывают также P (PDIP-16), M (SOIC-16), F (QFN-16).
• T — Поставка в ленте (для автоматического монтажа).
• GR — Температурный диапазон.

Примеры парт-номеров для замены/выбора:

• S9S08SG4E2CTGR — 4 КБ Flash, 256 Б RAM, 256 Б EEPROM, TSSOP-16.
• S9S08SG8E2CTGR — Наш вариант.
• S9S08SG16E2CTGR — 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, 512 Б EEPROM, TSSOP-16.
• S9S08SG8E2MTR — То же, но в корпусе SOIC-16.
• S9S08SG8E2PTR — То же, но в корпусе PDIP-16 (для макетов).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (внутри NXP/Freescale):

• MC9S08SG8 — Более старое обозначение того же семейства. Как правило, совместимы по выводам и периферии, но могут быть отличия в версии маски (уточнять по даташиту).
• MC9S08SG4, MC9S08SG16 — Модели с меньшим/большим объемом памяти. Совместимы по выводам (Pin-to-Pin) в рамках одного корпуса. Это главное преимущество семейства — возможность масштабирования в одном посадочном месте.
• S9S08SH8 / MC9S08SH8 — Близкое семейство с увеличенной периферией (больше таймеров, CAN на некоторых моделях). Не всегда совместимы по выводам.
• S9S08PA / MC9S08PA — Более новое семейство с улучшенным низковольтным питанием (до 1.8В) и дополнительной периферией. Требует проверки совместимости.

2. Аналоги от других производителей (функционально близкие 8-битные MCU):

• Microchip (Atmel) ATtiny / ATmega: Например, ATmega328P (Arduino), ATtiny1614. Более популярны, богаче инструментальная база.
• STMicroelectronics STM8S: Например, STM8S003F3 — очень популярный и дешевый аналог с похожими характеристиками (8-битное ядро, 8 КБ Flash, 1 КБ RAM, 128 Б EEPROM, TSSOP-20).
• Renesas RL78: Серия R5F10xxx — энергоэффективные 8/16-битные MCU.
• Silicon Labs EFM8: Например, EFM8SB10 — ультра-низкопотребляющие MCU.

Важно: При замене на аналог от другого производителя требуется:

1. Проверка совместимости по выводам (pinout).
2. Анализ электрических характеристик (напряжение, потребление).
3. Наличие аналогичной периферии (таймеры, АЦП, интерфейсы).
4. Полная переработка прошивки и смена инструментов разработки (компилятор, отладчик, программатор).

Вывод

S9S08SG8E2CTGR — это проверенный временем, надежный и очень экономичный 8-битный микроконтроллер для простых задач управления. Его главные козыри — низкая стоимость, низкое энергопотребление и масштабируемость в линейке (SG4/SG8/SG16). Для новых проектов часто рассматривают более современные аналоги (STM8, AVR, EFM8), но для поддержки или модернизации существующих устройств этот MCU остается отличным выбором.

Рекомендация: Всегда сверяйтесь с официальным датшитом (Data Sheet) и технической памяткой (Reference Manual) от NXP для выбранной модели и версии маски (E2), так как в них содержится окончательная и точная информация.