Freescale MC68711E20VFNE2

Отличный выбор! MC68711E20VFNE2 — это культовая 8-битная микроконтроллерная система на кристалле (SoC) от Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors), являющаяся развитием знаменитого процессора Motorola 6800.

Этот чип широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике (до появления специализированных решений), телекоммуникационном оборудовании и учебных целях в 80-90-х годах.

Описание и Основные Особенности

MC68711E20VFNE2 — это высокоинтегрированный микроконтроллер, сочетающий в себе:

• Ядро процессора: M68HC11, совместимое с 6800, но с расширенным набором команд (включая умножение) и более высокой производительностью.
• Встроенная энергонезависимая память: EEPROM, которую можно перепрограммировать прямо на плате, что было ключевым преимуществом для прототипирования и мелкосерийного производства.
• Расширенные периферийные устройства: Таймеры, АЦП, последовательные интерфейсы, что делало его универсальным решением.
• Особый режим: Special Bootstrap Mode, позволяющий загрузить небольшую программу через последовательный порт для последующего программирования основной памяти. Это был важный инструмент для разработчиков.

Ключевая особенность серии E2: Наличие 2 Кбайт EEPROM на кристалле (отсюда и индекс "E2" в названии).

Расшифровка маркировки:

• MC — Motorola Semiconductor.
• 68711 — семейство микроконтроллеров HC11.
• E20 — модель с 2 КБ EEPROM, 0 КБ ROM (т.е. без маскированной ROM), 512 байт RAM.
• V — Напряжение питания 5В.
• FN — Тип корпуса: 52-пиновый PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Это квадратный корпус с контактами по периметру.
• E2 — Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).

Технические характеристики (Datasheet Summary)

• Архитектура: 8-битная, с 16-битным адресным пространством.
• Тактовая частота: До 2 МГц (наиболее распространенная для E-серии).
• Память:
  • EEPROM: 2048 байт (2 КБ) — встроенная, электрически стираемая и программируемая.
  • RAM: 512 байт.
  • ROM: 0 байт (в этой версии).
• Периферия:
  • Аналого-цифровой преобразователь (АЦП): 8-канальный, 8-битный.
  • Таймерная система: 16-битный многофункциональный таймер с 3 каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare), одним каналом для генерации ШИМ (PWM).
  • Последовательные интерфейсы:
    • Асинхронный последовательный порт (SCI): Для связи типа UART (RS-232).
    • Синхронный последовательный порт (SPI): Высокоскоростной интерфейс для связи с периферийными чипами.
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от сбоев программы.
  • Параллельные порты ввода/вывода: 38 программируемых линий I/O (часть из них мультиплексирована с другими функциями).
• Напряжение питания: 5 В ±10%.
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).
• Корпус: PLCC-52.

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые/Аналогичные Модели

Важно понимать, что MC68711E20VFNE2 — это конкретная комбинация характеристик (память, корпус, температура). Существовало огромное семейство HC11 с разными вариациями.

1. Прямые аналоги от Freescale/NXP (с тем же набором функций):

• MC68HC711E20CFN2 — Более позднее обозначение того же чипа. "HC" вместо "C" в начале, но по сути идентичен. Это основной парт-номер для поиска.
• MC68HC711E20VFNE2 — Полный аналог с обновленной номенклатурой.
• Вариации в других корпусах (меняется суффикс):
  • MC68711E20VFN / MC68HC711E20CFN — то же самое, но может указывать на более раннюю ревизию.
  • MC68HC711E20CFU3 — корпус QFP-52 (квадратный, планарные выводы).
  • MC68HC711E20CFN4 — также PLCC-52, может отличаться ревизией маски.

2. Совместимые по выводам и ядру модели (но с другой памятью):

Эти чипы имеют полную совместимость по выводам (pin-to-pin) и одинаковую периферию, но отличаются объемом встроенной памяти. Прошивку от E20 можно перенести на них с корректировкой линкер-скриптов.

• MC68HC711E9CFN2 — Имеет 12 КБ ROM и 512 байт EEPROM (вместо 2 КБ EEPROM и 0 ROM). Подходит для финальных продуктов, где программа не меняется.
• MC68HC711E12CFN2 — Имеет 12 КБ ROM и 512 байт EEPROM. Аналогично E9.
• MC68HC711E19CFN2 — Имеет 12 КБ ROM и 2 КБ EEPROM (больше EEPROM при наличии ROM).
• MC68HC711D3CFN2 — Модель из подсемейства D-серии. Имеет 4 КБ ROM, 192 байт RAM, 384 байта EEPROM. Совместима по выводам, но с меньшим объемом памяти.

3. Функциональные аналоги/потомки (требуют адаптации):

• MC68HC711K4 — Более продвинутая модель с большим объемом памяти, дополнительными таймерами и портами. Имеет другой корпус и распиновку, но то же ядро HC11.
• MC68HC812A4 / MC9S12 — 16-битные преемники семейства HC11 от Motorola/Freescale/NXP. Имеют обратную совместимость по коду на уровне ассемблера (в режиме эмуляции), но архитектура и периферия значительно расширены.

4. Современные аналоги-заменители (от других производителей):

Прямых drop-in замен от других вендоров нет из-за уникальной архитектуры. Однако для новых разработок рассматривают:

• Микроконтроллеры на ядре 8051 или AVR (от Microchip) с аналогичной периферией.
• STM8 (от STMicroelectronics) — популярные 8-битные MCU.
• Современные 32-битные ARM Cortex-M0/M3 MCU (например, от NXP, STM, GD) — они дешевле, мощнее и имеют больше периферии при сравнимой цене, но требуют полного переписывания кода.

Важное примечание:

MC68711E20VFNE2 является устаревшим (obsolete) продуктом. Он не рекомендуется для новых проектов. Однако он до сих пор может использоваться для поддержки старого оборудования, ремонта или в образовательных целях для изучения классической архитектуры.

При поиске на электронных компонентных площадках (например, ChipFind, Octopart) лучше использовать основной парт-номер: MC68HC711E20CFN2 или MC68HC711E20VFNE2.