Freescale MC9S08QA4CPAE

Отличный выбор! MC9S08QA4CPAE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался и продолжает использоваться в простых, бюджетных и массовых приложениях.

Краткое описание

MC9S08QA4 — это флагман линейки S08QA, представляющий собой компактный, экономичный и высокоэффективный 8-битный MCU на ядре HCS08. Его ключевые преимущества — низкая стоимость, минимальное количество внешних компонентов, отличная энергоэффективность и надежность. Микроконтроллер идеально подходит для замены простых логических схем, кнопочных контроллеров, детских игрушек, мелкой бытовой техники, блоков питания, датчиков и других приложений, где не требуется высокая вычислительная мощность, но важна цена и простота.

Корпус CPAE — это DIP-8 (PDIP-8), что делает его особенно популярным для прототипирования, любительских проектов и устройств, где удобна пайка в отверстия.

Технические характеристики

• Ядро: 8-битное Freescale HCS08
• Тактовая частота: до 8 МГц (внутренняя шина)
• Флэш-память (Flash): 4 КБ с возможностью записи/стирания на лету (без блокировки чтения)
• ОЗУ (RAM): 256 байт
• Память данных (EEPROM): Отсутствует (частично может эмулироваться во флэш-памяти)
• Таймеры:
  • 1x 2-канальный 16-битный таймер/счетчик (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода захвата и сравнения вывода.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Отсутствуют аппаратные интерфейсы вроде UART, SPI, I2C. Коммуникация реализуется программно (bit-banging).
• Аналоговые модули:
  • 1x 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с 4-мя каналами.
• Система тактирования:
  • Внутренний тактовый генератор (ICS) с частотой 8 МГтц (точность ±1% в диапазоне температур и напряжений). Не требует внешних кварцевых резонаторов.
• Порты ввода/вывода (GPIO): 6 линий (в корпусе DIP-8, два вывода отведены под питание).
• Системная защита:
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Схема сброса при включении (POR) и понижении напряжения (LVD).
  • Защита от сбоев тактирования (SCM).
• Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (низковольтное питание, совместимо с двум батарейкам типа AAA/AA).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: PAE = 8-пиновый PDIP (Plastic Dual In-line Package).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно понимать, что полный парт-номер включает информацию о корпусе, температурном диапазоне и иногда о типе поставки.

• Базовый номер ядра: MC9S08QA4
• Полный номер для заказа (на примере): MC9S08QA4CPAE
  • C — Температурный диапазон (Commercial/Industrial, -40°C to +85°C).
  • PAE — Тип корпуса (8-Pin PDIP).
• Другие возможные варианты корпусов для семейства QA4:
  • MC9S08QA4CWJ — 8-пиновый SOIC (SOIC-8).
  • MC9S08QA4FQE — 16-пиновый QFN (4x4 мм).
• Прямые аналоги в том же корпусе DIP-8:
  • MC9S08QA2CPAE — Младшая модель с 2 КБ Flash и 128 Б RAM. Прямая обратная совместимость по выводам.
  • MC9S08QA8CPAE — Старшая модель с 8 КБ Flash и 512 Б RAM. Прямая обратная совместимость по выводам.

Совместимые модели (по выводам и семейству)

1. Внутри семейства S08QA (полная совместимость по выводам и периферии):

   • MC9S08QA2 (2КБ/128Б) — Прямой аналог с меньшей памятью.
   • MC9S08QA8 (8КБ/512Б) — Прямой аналог с большей памятью.
   • При переходе между QA2/QA4/QA8 требуется лишь перенастроить линкерный скрипт в среде разработки (CodeWarrior, MCUXpresso IDE).

2. Совместимые модели от NXP (прямые аналоги и замены):

   • MC9S08PA4 — Более новая и популярная линейка S08PA. Имеет полную совместимость по выводам с QA-серией в корпусах SOIC-8 и DIP-8, но предлагает больше возможностей: аппаратный UART, больше таймеров, больше линий GPIO в тех же корпусах. Является рекомендуемой заменой для новых проектов. Аналог в DIP: MC9S08PA4CPAE.
   • MC68HC908Q и MC68HC908QB — Более старые микроконтроллеры от Motorola/Freescale. Могут быть совместимы по выводам, но имеют другое ядро и требуют переработки кода.

3. Совместимые модели от других производителей (как альтернатива):

   • Microchip PIC12F/16F (например, PIC12F1822, PIC16F18323) — 8-пиновые MCU с похожей производительностью. Не совместимы по выводам и требуют полной переразводки платы и переписывания кода.
   • Atmel (Microchip) ATtiny (например, ATtiny85) — Популярные 8-пиновые MCU. Не совместимы по выводам, требуют другой экосистемы разработки (AVR).
   • STMicroelectronics STM8S003F3 — Хотя чаще в корпусе SOIC-20/TSSOP-20, есть и 8-пиновые версии. Мощнее, но не совместима по выводам.

Рекомендация

Для новых проектов NXP настоятельно рекомендует использовать более современное и функциональное семейство S08PA (например, MC9S08PA4CPAE), которое сохраняет совместимость по выводам и преемственность инструментов разработки.

Для поддержки существующего проекта или для простых задач, где важна минимальная цена и наличие в DIP-корпусе, MC9S08QA4CPAE остается работоспособным выбором, однако его запасы на рынке могут быть ограничены.