Freescale MC9S08JS8CWJ

Отличный выбор! MC9S08JS8CWJ — это 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), относящийся к семейству HCS08 (S08JS). Он позиционируется как недорогое, но мощное решение для простых встраиваемых систем, бытовой электроники, игрушек, пультов управления и т.д.

Краткое описание

MC9S08JS8 — это экономичный 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, оптимизированный для приложений с батарейным питанием и задач, где критична низкая стоимость. Он сочетает в себе достаточную вычислительную мощность, широкий набор периферии и ряд энергосберегающих режимов.

Ключевая особенность семейства JS: Наличие встроенного USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) контроллера без необходимости внешнего кварца (используется встроенный генератор, точность ±0.25%). Это делает его одним из самых доступных МК со встроенным USB на рынке.

Технические характеристики MC9S08JS8CWJ

Расшифровка маркировки: MC9S08JS8 C WJ

• MC: Motorola/Freescale Microcontroller.
• 9S08: Семейство (HCS08).
• JS: Подсемейство (с USB).
• 8: Объем Flash-памяти (8 КБ).
• C: Версия ядра/техпроцесс.
• W: Корпус (SOIC-20 Wide).
• J: Диапазон температур (Industrial, -40°C to +85°C).

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на внутренней шине (внутренний генератор с частотой 24 МГц, делится на 2 для шины).
• Производительность: ~4 MIPS на частоте 20 МГц.

Память:

• Flash-память (EEPROM): 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету.
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• EEPROM (отдельная): Отсутствует, но Flash можно эмулировать как EEPROM.

Периферия и интерфейсы:

• USB 2.0 Full-Speed: Контроллер с интегрированным физическим уровнем (PHY). Поддерживает 2 программно конфигурируемые конечные точки (Endpoint 0 + 1 дополнительная).
• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • Модуль реального времени (RTC) с отдельным источником тактирования (1 кГц от внутреннего генератора).
• Аналоговые модули:
  • 10-разрядный АЦП (ADC) с 6-ю каналами.
  • Аналоговый компаратор (ACMP).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Последовательный интерфейс (SCI/UART).
  • Интерфейс SPI.
  • Интерфейс I²C (в семействе S08, но в JS8 реализован как "IIC", требует проверки в даташите для конкретной модели).
• Встроенные осцилляторы:
  • Внутренний тактовый генератор (ICS) с частотой 24 МГц (точность ±0.2% после калибровки).
  • Встроенный генератор 1 кГц для RTC и сторожевого таймера.

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон, совместим с 3В и 5В логикой).
• Потребление тока:
  • Активный режим: ~5 мА при 20 МГц.
  • Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop3): микроамперный диапазон.
• Количество линий ввода-вывода (I/O): 16 линий GPIO (в корпусе 20-pin).
• Сторожевые таймеры: COP (сторожевой таймер) и сброс при низком напряжении (LVD).

Корпус:

• WJ: SOIC-20 (широкий корпус, 300 mil).

Парт-номера и совместимые модели (Аналоги и варианты в семействе)

Этот МК является частью линейки S08JS. Основные отличия внутри семейства — объем памяти, количество линий I/O и тип корпуса.

Прямые аналоги (S08JS Family):

• MC9S08JS8CWJ – 8 КБ Flash, 512 Б RAM, SOIC-20.
• MC9S08JS16CWJ – 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, SOIC-20.
• MC9S08JS8CFJ – 8 КБ Flash, 512 Б RAM, QFN-20 (4x4 мм).
• MC9S08JS16CFJ – 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, QFN-20.

Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели:

• MC9S08SH8CTJ (семейство S08SH) – Более новая и продвинутая версия. Имеет совместимую распиновку (в большинстве корпусов), тот же объем памяти (8 КБ Flash, 512 Б RAM), но не имеет встроенного USB. Подходит для миграции проекта, если USB не нужен.
• MC9S08PA4VWJ (семейство S08PA) – Также часто используется как аналог в похожих задачах, но с другой периферией и без USB. Требует проверки распиновки.

Функциональные аналоги (от NXP и других производителей):

Если нужен недорогой МК с USB от NXP, можно рассмотреть более современные семейства:

• NXP KE1xZ (ARM Cortex-M0+) – 32-битные МК, более производительные, с USB. Например, MKE1xZ64VLD4.
• Microchip (Atmel) ATmega16U2 / ATmega32U4 – Классические 8-битные AVR МК со встроенным USB, очень популярны в сообществе DIY (Arduino Leonardo/Micro используют 32U4).
• STMicroelectronics STM32F0xx (ARM Cortex-M0) – 32-битные МК с USB по очень конкурентной цене (например, STM32F072).
• Texas Instruments MSP430 с USB (например, серия MSP430F5xx).

Области применения:

• Пульты ДУ и клавиатуры с USB-интерфейсом.
• Игрушки и игровые аксессуары.
• Простые адаптеры USB-to-Serial, USB-to-GPIO.
• Датчики и измерительные приборы с USB-подключением.
• Бытовая электроника, управление светом, вентиляторами.
• Недорогие программируемые логические контроллеры.

Важное примечание:

Данный микроконтроллер и его семейство являются устаревшими (Not Recommended for New Designs - NRND) согласно NXP. Это означает, что для новых проектов рекомендуется выбирать более современные аналоги (например, из семейства KE или Kinetis L от NXP). Однако, он все еще может использоваться в производстве существующих продуктов или в образовательных целях из-за обилия документации и простоты.

Для разработки потребуется среда CodeWarrior for MCUs (специальная версия для HCS08) или компилятор IAR Embedded Workbench. Отладка осуществляется через протокол Background Debug Mode (BDM) с помощью соответствующего программатора (например, USB Multilink).