Freescale S9S08SG8E2MSC

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale S9S08SG8E2MSC — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, ориентированный на бюджетные встраиваемые системы с требованием к низкому энергопотреблению и надежности.

Описание и основные особенности

S9S08SG8 — это ядро микроконтроллера, а полное название S9S08SG8E2MSC указывает на конкретную модификацию в корпусе. Это флагман линейки S08SG с максимальным объемом памяти в своем классе.

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08 (совместимо с HC08), тактовая частота до 20 МГц.
• Назначение: Идеален для приложений, где важна стоимость, низкое энергопотребление и надежность: бытовая электроника, блоки управления малой мощности, датчики, игрушки, системы сигнализации, пульты ДУ и т.д.
• Ключевые преимущества:
  • Низкое энергопотребление: Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop3) для батарейных устройств.
  • Внутренний генератор (ICS): Позволяет работать без внешнего кварцевого резонатора, экономя место и стоимость.
  • Высокая надежность: Встроенный сторожевой таймер (COP), детектор сбоя питания (LVD), флэш-память с высокой устойчивостью к циклам записи.
  • Отладка: Поддержка фоновой отладки через BDM (Background Debug Mode) интерфейс, что упрощает разработку.

Технические характеристики (для S9S08SG8E2MSC)

• Ядро и производительность:

  • Ядро: HCS08 (ЦПУ CISC)
  • Макс. частота: 20 МГц (шинная 10 МГц)
  • Производительность: ~0.5 MIPS на МГц (до 10 MIPS)

• Память:

  • Флэш-память (Flash): 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
  • ОЗУ (RAM): 512 байт.
  • Память данных (EEPROM): Отсутствует как отдельный модуль, эмулируется во флэш.

• Периферия:

  • Таймеры (TPM): 1 x 2-канальный таймер (TPM1) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения.
  • Аналоговый компаратор (ACMP): 1 компаратор с возможностью выбора внутреннего опорного напряжения (6-битный ЦАП).
  • АЦП (ADC): Отсутствует (важная особенность!).
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • 1 x SCI (UART) — асинхронный последовательный порт.
    • 1 x SPI — синхронный последовательный порт.
    • 1 x I²C — двухпроводной интерфейс.
  • Системные модули: Внутренний тактовый генератор (ICS), сторожевой таймер (COP), детектор низкого напряжения (LVD), генератор сброса (RST).

• Ввод/Вывод:

  • Общее количество линий I/O: 14 (в корпусе SOIC-16, 2 пина используются для питания).
  • Порты: Порты GPIO с программируемым подтягивающим резистором.

• Питание и энергопотребление:

  • Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей).
  • Ток потребления (активный): ~4.5 мА при 20 МГц.
  • Ток в режиме Stop3: ~1.0 мкА (типовое значение).

• Корпус: SOIC-16 (обозначается суффиксом MSC в парт-номере). Ширина корпуса 150 mil (3.9 мм).

Парт-номер (Part Number) и варианты

Базовый парт-номер — S9S08SG8E2MTJ. Суффиксы указывают на корпус, температурный диапазон и тип поставки.

• S9S08SG8E2MSC – SOIC-16 корпус, коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C), поставка в трубке (Tube).
• S9S08SG8E2MTJ – TSSOP-16 корпус (более компактный), коммерческий температурный диапазон, поставка в трубке.
• S9S08SG8E2MSCE – То же, что и MSC, но для расширенного температурного диапазона (-40°C to +85°C).
• S9S08SG8E2MTJE – TSSOP-16, расширенный температурный диапазон.

Линейка S08SG включает модели с разным объемом памяти и периферии:

• S9S08SG4 – 4 КБ флэш, 256 байт ОЗУ.
• S9S08SG8 – 8 КБ флэш, 512 байт ОЗУ (рассматриваемая модель).
• S9S08SG16 – 16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ (максимальный в серии SG).
• S9S08SG32 – 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ.

Совместимые и аналогичные модели

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

• S9S08SG8E2MTJ – Аналог в корпусе TSSOP-16.
• MC9S08SG8 – Более старая маркировка того же семейства. По сути, то же самое.
• S9S08SG4 / S9S08SG16 – Модели с меньшим/большим объемом памяти, но с идентичной периферией и выводами (в том же корпусе). Позволяют масштабировать проект.

2. Совместимые по выводам и похожие по характеристикам (внутри семейства HCS08):

• MC9S08SH8 / MC9S08SH4 (S08SH) – Очень близкие аналоги. Имеют встроенный 10-битный АЦП, но нет аппаратного модуля I²C (реализуется программно). Отличная альтернатива, если нужен АЦП.
• MC9S08PA4 / MC9S08PA8 (S08PA) – Более продвинутая и популярная линейка "Value Line". Частота до 20 МГц, есть АЦП, больше таймеров, улучшенное ядро. Может быть прямой или даже лучшей заменой при схожей цене.
• MC9S08QE8 / MC9S08QE32 (S08QE) – Линейка с еще более богатой периферией (USB, больше АЦП, таймеров). Для более сложных задач.

3. Аналоги от других производителей (требуется пересмотр кода и схемы):

• Microchip PIC16F1xxx (например, PIC16F18323) – 8-битные MCU с сопоставимыми характеристиками, часто с АЦП.
• STMicroelectronics STM8S003F3 – Очень популярный 8-битный контроллер с АЦП, большим объемом памяти и низкой ценой.
• Atmel (Microchip) ATtiny series (например, ATtiny1614) – Современные 8-битные AVR с улучшенной периферией.

Важное замечание:

При замене на модель другого семейства или производителя необходимо учитывать:

• Аппаратную совместимость (распиновка, напряжение питания).
• Наличие/отсутствие критической периферии (у S9S08SG8 нет АЦП!).
• Программную часть — потребуется портировать код на другое ядро и использовать другую инструментальную цепочку (компилятор, отладчик).

Микроконтроллер S9S08SG8E2MSC — это проверенное, надежное и экономичное решение для задач, где не требуется высокая вычислительная мощность и аналого-цифровое преобразование, но важны низкая стоимость, низкое энергопотребление и наличие стандартных последовательных интерфейсов.