Freescale MC9S08DZ96CLF

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MC9S08DZ96CLF — это мощный и гибкий 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на сложные встраиваемые приложения.

Краткое описание

MC9S08DZ96 — это флагманская модель линейки S08DZ, сочетающая высокую производительность, большой объем памяти и богатую периферию. Он создан для применений, где требуется надежное управление, связь и обработка данных. Ключевыми особенностями являются встроенный контроллер CAN (FlexCAN) и криптографический сопроцессор, что делает его особенно популярным в автомобильной электронике, промышленной автоматизации, системах безопасности и медицинском оборудовании.

Суффикс CLF обозначает:

• C – температурный диапазон от -40°C до +85°C (промышленный).
• LF – корпус LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08 (полностью совместимое с M68HC08).
• Тактовая частота: До 40 МГц (20 МГц шина) при внутренней тактовой RC-генерации или от внешнего кварца.
• Производительность: ~40 нс минимальная длительность цикла инструкции.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 96 КБ с возможностью записи/стирания во время выполнения программы (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• EEPROM: 2 КБ (независимая, с защитой от сбоев питания).

3. Периферия и интерфейсы (Богатый набор — одна из сильных сторон):

• Контроллеры связи:
  • SCI (UART): 3 модуля (асинхронный/синхронный).
  • SPI: 2 модуля.
  • I²C: 1 модуль (называемый IIC).
  • FlexCAN: 1 модуль, поддерживающий протокол CAN 2.0 A/B (до 1 Мбит/с). Ключевая особенность для автомобильных и промышленных сетей.
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП: 16-канальный, 12-разрядный, с временем преобразования ~3 мкс.
  • Компараторы: 2 аналоговых компаратора.
• Таймеры и системы синхронизации:
  • TPM (Timer/PWM): 2 модуля по 6 каналов (всего 12 каналов). Каждый канал может работать как ШИМ, вход захвата или выход сравнения.
  • RTC (Real-Time Clock): Модуль часов реального времени с независимым источником тактирования (часы, минуты, секунды).
  • Криптографический сопроцессор: Аппаратный модуль для ускорения алгоритмов DES, 3DES, AES, SHA-1, SHA-256, MD5. Уникальная особенность для 8-битных МК.
• Системные модули:
  • Внутренний тактовый генератор (ICG): Высокоточный (±0.2%) RC-генератор, не требующий внешнего кварца.
  • Сторожевой таймер (COP): Защита от зависания программы.
  • Монитор питания (LVD/LVI): Контроль напряжения питания.
  • Генератор случайных чисел (RNG).

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: От 2.7В до 5.5В (широкий диапазон).
• Потребление: Несколько режимов низкого энергопотребления (Wait, Stop3).
• Количество линий ввода-вывода: 54 программируемых GPIO (из 64 выводов корпуса).

5. Корпус: LQFP-64 (размер 10x10 мм, шаг выводов 0.5 мм).

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

1. Прямые аналоги в том же семействе (различаются объемом памяти и периферией):

• MC9S08DZ60CLF – 60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM (все остальное идентично).
• MC9S08DZ48CLF – 48 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ32CLF – 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ128CLF – 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, 4 КБ EEPROM (максимальная конфигурация).

2. Совместимые модели в других корпусах (тот же кристалл, другой форм-фактор):

• MC9S08DZ96MPV – корпус MAPBGA-64.
• MC9S08DZ96VLF – корпус LQFP-64, но с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +125°C), автомобильный вариант (AEC-Q100).

3. Прямые замены/альтернативы от NXP (новое обозначение): После ребрендинга Freescale в NPN часть номеров изменилась. Прямой замены с точно таким же номером нет, но есть функциональные аналоги в более новых линейках:

• S9S08DZ96CLF – Фактически, это тот же самый чип под новым брендом NXP. Это наиболее точная современная замена.
• Из современных 8-битных линеек NXP с CAN и криптографией можно рассматривать семейство S08G (например, MC9S08GT), но оно имеет урезанную периферию.

4. Функциональные аналоги от других производителей (для новых разработок): При поиске замены для новой разработки стоит рассмотреть более современные 32-битные МК с аналогичной или большей производительностью за те же или меньшие деньги:

• NXP (Kinetis): Серия KE1xZ (Cortex-M0+, с CAN-FD, часто дешевле и мощнее).
• STMicroelectronics (STM32): Серия STM32F0/F3 с CAN (Cortex-M0/M4, например, STM32F072).
• Microchip (AVR/PIC): AVR DA/DB серии с CAN (например, AVR128DA64) или 32-битные PIC32CM.
• Infineon: 8-битные XC800 семейства с CAN.

Ключевые области применения:

• Автомобильные системы (блоки управления дверьми, сиденьями, простые узлы).
• Промышленные сети (CAN-шина).
• Охранные системы и системы контроля доступа (благодаря криптопроцессору).
• Медицинские приборы.
• Сложные бытовые устройства.

Важно: MC9S08DZ96 — проверенная временем, но уже не новая архитектура. Для новых проектов рекомендуется оценивать более современные аналоги, но для поддержки существующего парка оборудования или проектов, требующих именно этой специфической периферии, он остается отличным выбором. Всегда проверяйте актуальность наличия на складах и цену.