Freescale MC9S08JM32CLH

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) MC9S08JM32CLH — это популярный 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, оптимизированный для USB-приложений начального уровня.

Общее описание

MC9S08JM32 — это недорогой, энергоэффективный 8-битный MCU с интегрированным USB 2.0 Full-Speed контроллером (Device). Он идеально подходит для устройств, которым требуется простое подключение по USB для передачи данных, загрузки прошивки или управления, например:

• USB-периферия (программируемые клавиатуры, мыши, джойстики)
• Адаптеры и преобразователи интерфейсов (USB-UART, USB-SPI)
• Медицинские и измерительные приборы с PC-интерфейсом
• Промышленные пульты и панели управления
• Устройства с загрузкой прошивки через USB (без программатора)

Ключевая особенность: Наличие встроенного USB-загрузчика (BSL) в ПЗУ, позволяющего прошивать и обновлять микроконтроллер напрямую через порт USB без внешнего программатора.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 (совместимое с M68HC08)
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (внутренний генератор или внешний тактовый сигнал).
• Производительность: ~2 цикла на инструкцию в среднем, эффективная производительность до 10 MIPS.

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 32 КБ с возможностью записи/стирания на лету.
• ОЗУ (RAM): 2 КБ.
• ПЗУ: 2 КБ с системным загрузчиком и библиотеками (USB, математические функции).

Периферия и интерфейсы:

• USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с): Встроенный контроллер USB-устройства. Требует внешней подтяжки на линии D+ (1.5 кОм к 3.3В).
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль (можно использовать одновременно с USB).
  • SPI: 1 модуль.
  • I²C: 1 модуль (называемый IIC).
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM): 2 модуля (2-канальный и 1-канальный), поддерживают ШИМ, захват/сравнение.
  • RTC (Real-Time Clock): С автономным питанием от отдельного вывода (в режиме ожидания).
• Аналоговые модули:
  • ADC: 10-битный, 16 каналов.
  • ACMP: Аналоговый компаратор.
• Ввод/Вывод: До 34 линий GPIO (в зависимости от корпуса).

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (USB работает при 3.0В — 3.6В).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C) или расширенный (-40°C до +105°C) в зависимости от маркировки.
• Энергопотребление: Низкое, с несколькими режимами ожидания (Wait, Stop3, Stop2).
• Внутренние генераторы: Встроенный тактовый генератор (ICG), не требует внешних кварцев для USB (использует внутренний подстраиваемый генератор с PLL).
• Сторожевой таймер (COP): Присутствует.

Корпус: CLH — это обозначение корпуса LQFP-44 (Low-profile Quad Flat Package, 44 вывода).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Полный парт-номер обычно включает в себя код температуры, скорости и упаковки. Например:

• MC9S08JM32CLH — базовая версия в корпусе LQFP-44.
• MC9S08JM32CLHER — версия для ленты и катушки (Tape & Reel), промышленный температурный диапазон.
• MC9S08JM32CLHMR — то же, но с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +105°C).

Прямые аналоги и замены в том же семействе:

• MC9S08JM60CLH / MC9S08JM60CLD — Модель с 60 КБ флэш-памяти и 4 КБ ОЗУ. Полностью совместима по выводам и периферии.
• MC9S08JM16CLH — Модель с 16 КБ флэш-памяти и 1 КБ ОЗУ. Полностью совместима по выводам и периферии.
• MC9S08JM8CLD — Модель с 8 КБ флэш-памяти в корпусе QFN-32 (CLD). Совместима по коду, но имеет меньше выводов.

Совместимые модели из других семейств Freescale/NXP (требуют адаптации ПО/периферии):

• MC9S08JS16 / MC9S08JS8 — Более дешевое семейство USB Value Line с меньшим объемом памяти (до 16 КБ флэш) и упрощенной периферией. Подходит для очень бюджетных USB-устройств.
• MCF51JM128 — 32-битный микроконтроллер на ядре ColdFire V1, также с USB. Предлагает значительно более высокую производительность и память, но требует перехода на 32-битную архитектуру.
• Классические 8-битные MCU без USB: Для проектов, где USB не нужен, можно рассмотреть MC9S08PA, MC9S08QE, MC9S08AW и другие семейства HCS08. Они обладают схожей периферией (кроме USB) и часто совместимы по выводам.

Важные примечания:

1. Производство: Микроконтроллеры серии JM32 находятся в стадии "Рекомендовано для новых разработок" (NRND) или "Снят с производства" (EOL). Для новых проектов NXP рекомендует переходить на более современные 32-битные платформы, такие как Kinetis L или Kinetis E серии (например, KE1xZ), которые также имеют USB и являются более производительными и энергоэффективными.
2. Инструменты: Для разработки под JM32 использовались среды CodeWarrior for MCU (v6.x-10.x) с процессорным экспертом. Современная альтернатива — MCUXpresso IDE с поддержкой legacy-устройств или IAR Embedded Workbench, Keil MDK.
3. Совместимость: Модели внутри семейства JMxx (JM8, JM16, JM32, JM60) имеют полную совместимость по выводам (pin-to-pin) и высокую степень совместимости кода. Переход между ними обычно требует лишь корректировки линкерного скрипта и настроек памяти.

Рекомендуется всегда проверять актуальные Data Sheet (MC9S08JM32 Rev. 5) и Reference Manual на официальном сайте NXP.