Freescale MC9S08AW16CPUE

Отличный выбор! MC9S08AW16CPUE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной, бытовой и автомобильной электронике благодаря своей надежности, богатой периферии и низкому энергопотреблению.

Общее описание MC9S08AW16CPUE

MC9S08AW16 — это представитель семейства HCS08, являющегося развитием знаменитой архитектуры HC08. Микроконтроллер построен на ядре S08 с тактовой частотой до 20 МГц. Его ключевые особенности — низкая стоимость, богатый набор встроенной периферии и флеш-память, что делало его идеальным для замены более простых MCU и логических схем.

Основные сферы применения: электродвигатели (вентиляторы, насосы), источники питания, системы управления освещением, простые промышленные контроллеры, автомобильные вспомогательные системы (например, управление стеклоподъемниками, сиденьями), бытовая техника.

Технические характеристики MC9S08AW16CPUE

Расшифровка маркировки: MC9S08AW60CPUE

• MC: Motorola/Freescale Microcontroller
• 9: Семейство (9 - общее обозначение для HC08/HCS08)
• S08: Архитектура ядра
• AW: Конкретное подсемейство (линейка "AW")
• 16: Объем флеш-памяти в КБ (16 КБ)
• C: Версия ядра/модулей
• P: Тип корпуса (TSSOP)
• U: Диапазон температур (-40°C до +85°C, промышленный)
• E: Вариант поставки (лоток/трубка)

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, ядро Freescale S08
• Максимальная тактовая частота: 20 МГц (внутренняя шина 10 МГц при использовании внутреннего генератора)
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, включая инструкции обработки битов.

Память:

• Флеш-память (Flash): 16 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция)
• ОЗУ (RAM): 1 КБ
• Встроенная EEPROM: 512 байт (отдельный модуль, высокая надежность циклов записи)

Периферия и интерфейсы (наиболее значимые):

1. Таймеры:

   • TPM1 (Timer/PWM Module): 2 канала. Может работать как:
     • ШИМ-генератор (PWM) с программируемой скважностью и выравниванием.
     • Счетчик входных импульсов.
     • Захват входных сигналов.
   • TPM2: Аналогичен TPM1, еще 2 канала. Итого 4 канала ШИМ/захвата/сравнения.
   • RTC (Real-Time Clock): Счетчик с периодом 1 секунда в режиме ожидания (Wait), может выводить МК из режима пониженного энергопотребления.

2. Аналоговые модули:

   • ADC (Analog-to-Digital Converter): 10-разрядный, 16 каналов. Возможность автоматического последовательного сканирования каналов.

3. Интерфейсы связи:

   • SCI (UART): 1 модуль асинхронного последовательного интерфейса (UART). Поддержка LIN (Local Interconnect Network) версии 1.3.
   • SPI (Serial Peripheral Interface): 1 модуль высокоскоростного синхронного интерфейса.
   • I²C (Inter-Integrated Circuit): 1 модуль, поддержка режимов Master/Slave.

4. Системные особенности:

   • Встроенный тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешних кварцевых резонаторов.
   • Сторожевой таймер (COP): Контроль зависания программы.
   • Монитор питания (LVD/LVI): Контроль напряжения питания, сброс при его падении.
   • Клавиатурный порт (KBI): 8 входов с прерыванием по фронту/спаду, может выводить МК из режима STOP.

Электрические параметры:

• Напряжение питания: 2.7В - 5.5В (широкий диапазон, позволяет работать от 3В и 5В логики).
• Потребление:
  • Рабочий ток: ~5 мА при 5В и 20 МГц.
  • Ток в режиме ожидания (Wait): ~1 мА.
  • Ток в режиме остановки (Stop3): ~1 мкА (с сохранением RAM и состоянием портов).

Корпус: P = TSSOP-28 (Thin Shrink Small Outline Package, 28 выводов).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги в том же корпусе и с тем же объемом памяти (TSSOP-28, 16КБ Flash):

• MC9S08AW16CPUE (основной, промышленный температурный диапазон)
• MC9S08AW16CSCE - корпус SOIC-28.
• MC9S08AW16CVPE - корпус LQFP-32 (имеет больше выводов для дополнительных функций портов).
• MC9S08AW16MPUE - версия для автомобильного применения (более строгие тесты, диапазон -40°C до +125°C).

2. Модели из того же семейства AW с другим объемом памяти (пин-совместимы в рамках одного корпуса):

• MC9S08AW32CPUE - 32 КБ Flash, 2 КБ RAM.
• MC9S08AW60CPUE - 60 КБ Flash, 4 КБ RAM.
• MC9S08AW48CPUE - 48 КБ Flash, 3 КБ RAM.
• MC9S08AW8CPUE - 8 КБ Flash, 1 КБ RAM.

Важно: При переходе на модель с большим объемом памяти (например, с AW16 на AW60) код, как правило, будет работать без изменений, но необходимо корректировать линкер-скрипт (программный проект). Переход на модель с меньшим объемом памяти возможен только если код умещается в нее.

3. Совместимые/аналогичные модели из других семейств Freescale/NXP (требуют пересмотра проекта и ПО):

• S08PA Family: Более новая линейка, прямая замена с улучшенными характеристиками (ниже энергопотребление, выше частота, больше периферии). Например, MC9S08PA16AVTG.
• S08PT Family: Специализированное семейство для управления бесколлекторными (BLDC) двигателями. Имеет аналогичную периферию плюс специализированный модуль для двигателей.
• S08AC Family: Автомобильная версия с повышенной стойкостью к EMI и расширенным температурным диапазоном.
• Современные 32-битные аналоги (NXP): Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные ядра, например:
  • ARM Cortex-M0+ (серия Kinetis L, KE): Например, MKL16Z64VFT4 - выше производительность, богаче периферия, часто сопоставимая цена.
  • ARM Cortex-M4 (серия Kinetis K): Для более сложных задач.

Важное примечание:

MC9S08AW16 и все семейство HCS08 находятся в статусе "Не рекомендуется для новых проектов" (NRND) или "Снят с производства" (EOL) со стороны NXP. Это означает, что для новых разработок настоятельно рекомендуется выбирать более современные аналоги (например, серии S08PA или ARM Cortex-M0+). Однако, для поддержки и ремонта существующего оборудования данный микроконтроллер еще можно найти у дистрибьюторов.