Freescale MC68HC811E2FN2

Отличный выбор! MC68HC811E2FN2 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике и бытовых приборах в 90-х и начале 2000-х годов.

Общее описание

MC68HC811E2 — это высокоинтегрированный микроконтроллер на базе проверенного ядра M68HC11. Его ключевая особенность — конфигурируемая память: размеры ПЗУ (EEPROM/OTPROM), ОЗУ и EEPROM пользователя могут гибко настраиваться масками или программно, что делало его очень универсальным для разных задач.

Модель FN2 указывает на конкретный вариант корпуса и температурного диапазона:

• F — корпус PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Удобен для пайки и демонтажа.
• N — температурный диапазон коммерческий (0°C до +70°C).
• 2 — частота тактового генератора 2 МГц.

Основная идея: Это энергоэффективный, надежный контроллер с богатой периферией, предназначенный для применения в embedded-системах, где не требуется высокая вычислительная мощность, но важна стабильность, низкое энергопотребление и наличие таких интерфейсов, как SPI и SCI.

Технические характеристики

• Ядро: 8-битное, M68HC11, CISC-архитектура.
• Тактовая частота: До 3 MHz (для E-серии; модель FN2 рассчитана на 2 МГц).
• Память (конфигурируемая):
  • ПЗУ/EEPROM: 2048 байт (EEPROM для E2-версии, в других версиях могло быть маскируемое ПЗУ).
  • EEPROM пользователя: 512 байт (с защитой от случайного стирания).
  • ОЗУ (RAM): 256 байт.
  • Регистры: 192 байта (отображаются в память).
• Периферия:
  • Таймеры: 16-битный таймер с 3 каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare), один канал с PWM (широтно-импульсная модуляция).
  • Последовательные интерфейсы:
    • SCI (Serial Communications Interface) — асинхронный UART-порт.
    • SPI (Serial Peripheral Interface) — синхронный высокоскоростной порт.
  • АЦП (Analog-to-Digital Converter): 8-канальный, 8-битный.
  • Сторожевой таймер (COP Watchdog).
  • Схема сброса (Power-On Reset).
• Порты ввода/вывода: До 38 программируемых линий I/O (в зависимости от режима работы и использования альтернативных функций).
• Режимы работы: Одиночный чип, расширенный мультиплексный, специальный тестовый, режим bootstrap.
• Напряжение питания: 5.0 В ±10%.
• Энергопотребление: Низкое, есть режимы ожидания (STOP) и паузы (WAIT).
• Корпус: PLCC-52 (52 вывода).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номенклатура Freescale для HC11 была сложной. Основные отличия:

1. Тип памяти ПЗУ: E2 — EEPROM/OTPROM, A — маскируемое ПЗУ.
2. Корпус: F (PLCC), P (DIP), V (MQFP/TQFP).
3. Температурный диапазон: N (коммерческий, 0°C...+70°C), V (расширенный/автомобильный, -40°C...+85°C), M (военный, -55°C...+125°C).
4. Тактовая частота: 2 (2 МГц), 3 (3 МГц).

Прямые аналоги и совместимые модели MC68HC811E2FN2:

• MC68HC811E2CFN2 / MC68HC811E2CFN3 — Более поздняя/популярная версия в корпусе PLCC. "C" в маркировке часто указывает на коммерческий температурный диапазон (аналогично "N"). Это самый прямой аналог.
• MC68HC811E2PV3 — Версия в корпусе DIP-48 (P) с расширенным температурным диапазоном (V) и частотой 3 МГц. Функционально идентичен, но другой корпус и пинов меньше.
• MC68HC811E2CFV3 — Версия в PLCC (F) с расширенным температурным диапазоном (V) и частотой 3 МГц.
• MC68HC11E2 — Общее обозначение семейства. В datasheet указываются все варианты.

Совместимые модели (из того же семейства HC11E):

• MC68HC711E2 / MC68HC711E9 — Версии с OTP-ПЗУ (One-Time Programmable). Идеальная замена для прототипирования перед заказом масочных версий. Полностью совместимы по выводам и периферии (E9 имеет больше памяти).
• MC68HC11E1 / MC68HC11E0 — Версии с меньшим объемом памяти или без EEPROM.
• MC68HC11E20 — Усовершенствованная версия с большей памятью (20К ПЗУ, 768 ОЗУ, 512 EEPROM) и более продвинутой периферией. Частично совместима (пин-совместима в некоторых корпусах, но требует адаптации ПО из-за изменений в регистрах).

Важное замечание по совместимости: Микроконтроллеры семейства HC11 внутри одного подсемейства (например, E2) являются полными аналогами по выводам (pin-to-pin) и имеют идентичные наборы регистров. Различия только в типе памяти (EEPROM/OTP/Mask ROM), корпусе и температурном диапазоне. При замене необходимо учитывать только эти факторы.

Области применения (исторические и актуальные)

• Промышленные контроллеры (управление станками, датчиками).
• Автомобильная электроника (управление стеклоподъемниками, простые блоки управления).
• Бытовая техника (стиральные машины, системы управления).
• Охранные системы и системы контроля доступа.
• Учебные пособия и демонстрационные платы (из-за простоты архитектуры).

Текущий статус

Микроконтроллер снят с производства (NRND или Obsolete). Новые чипы можно найти только на вторичном рынке (у дистрибьюторов, распродающих остатки, или на площадках типа AliExpress, eBay). Для новых разработок NXP предлагает переходить на более современные архитектуры, такие как S08, RS08, или ARM Cortex-M (семейства Kinetis, LPC).