Freescale MC9S08QB8CGK

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC9S08QB8CGK, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC9S08QB8CGK — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, относящийся к серии MC9S08QB8. Это недорогой, высокоинтегрированный контроллер, разработанный для простых, массовых и энергоэффективных приложений. Он идеально подходит для замены простых логических схем, кнопочных интерфейсов, управления аккумуляторами, бытовой электроники, игрушек и простых промышленных контроллеров.

Ключевой особенностью является наличие встроенного USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) контроллера с физическим уровнем (PHY), что позволяет создавать устройства с прямым подключением к ПК без дополнительных микросхем.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное, Freescale HCS08 (CISC) | | Тактовая частота | До 20 МГц (внутренняя шина до 10 МГц при работе от USB) | | Флэш-память (EEPROM) | 8 КБ с возможностью блочного стирания и побайтного программирования (эмулируемая EEPROM) | | ОЗУ (RAM) | 512 байт | | ПЗУ | 1 КБ (содержит монитор загрузчика и драйверы USB) | | Периферия | • USB 2.0 Full-Speed контроллер с интегрированным PHY и 512-байтной буферной памятью.
• АЦП (ADC) — 10-битный, 8 каналов.
• Таймеры — 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения.
• Последовательные интерфейсы — Модуль SCI (UART).
• Аналоговый компаратор (ACMP).
• Встроенный тактовый генератор (ICS) — Работает от внешнего резонатора 4-20 МГц или внутреннего генератора (до 10 МГц, точность ±1.5%). | | Количество линий ввода-вывода | До 18 (зависит от конфигурации корпуса и использования альтернативных функций) | | Напряжение питания | 2.7В — 5.5В (для работы USB требуется 3.0В — 3.6В) | | Режимы низкого энергопотребления | Wait, Stop3 (сохраняется содержимое RAM), Stop2 | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C | | Корпус | GK — TSSOP-20 (Thin Shrink Small Outline Package, 20 выводов) | | Средства отладки и программирования| Встроенный монитор отладки Background Debug (BDM). Программирование через USB или BDM. |

Расшифровка парт-номера MC9S08QB8CGK

• MC9S08 — Семейство 8-битных микроконтроллеров Freescale/HCS08.
• QB8 — Конкретная серия. "QB" указывает на наличие USB, "8" — объем флэш-памяти (8 КБ).
• C — Вариант скорости/частоты (до 20 МГц).
• G — Тип корпуса (G = TSSOP).
• K — Количество выводов (K = 20).

Парт-номера (полные ordering part numbers)

Основные варианты в корпусе TSSOP-20:

• MC9S08QB8CGK — Стандартный промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C). Это наиболее распространенная версия.
• MC9S08QB8CGKHR — Версия в ленте для автоматизированного монтажа (Tape & Reel).

Варианты в другом корпусе (для совместимости по выводам):

• MC9S08QB8CPK — Корпус PDIP-20 (DIP, для монтажа в отверстия). Удобен для прототипирования.

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства)

Совместимость, как правило, означает совпадение корпуса, расположения выводов (pin-to-pin) и схожесть периферии, но с разным объемом памяти. Модели из одной подсерии имеют высокую степень совместимости.

1. Прямые аналоги с другим объемом памяти (Pin-to-Pin совместимы):

Эти модели имеют тот же корпус (TSSOP-20) и набор периферии, но отличаются объемом флэш-памяти и ОЗУ. Полезны для масштабирования проекта.

• MC9S08QB4CGK — 4 КБ флэш-памяти, 256 байт ОЗУ.
• MC9S08QD4CGK — 4 КБ флэш-памяти, 256 байт ОЗУ. Отличается от QB4 отсутствием USB-контроллера.

2. Модели без USB (для замены, если USB не нужен):

Семейство MC9S08QD, аппаратно и по выводам совместимое, но без USB-контроллера. Идеальная замена для снижения стоимости, если функционал USB не используется.

• MC9S08QD2CGK — 2 КБ флэш, 128 байт ОЗУ.
• MC9S08QD4CGK — 4 КБ флэш, 256 байт ОЗУ (прямой аналог по памяти для не-USB версии).

3. Современные аналоги от NXP (рекомендуемые для новых разработок):

NXP постепенно переводит старые линейки на более современные и энергоэффективные ядра. Прямой pin-to-pin замены может не существовать, но это функциональные и программно-совместимые (на уровне периферии) преемники.

• KE系列 (ARM Cortex-M0+) — Например, MKE02Z64VLD4. Это 32-битный контроллер с гораздо большей производительностью, низким энергопотреблением и аналогичным набором периферии (но без USB). Для USB-приложений от NXP сейчас чаще рекомендуются серии LPC или Kinetis KL.
• S9S08P系列 — Более новая 8-битная платформа от NXP, оптимизированная по цене, с улучшенными характеристиками и инструментами. Например, S9S08PJ16. Требует пересмотра схемы и кода.

Важное примечание

Микроконтроллеры серии MC9S08QB/QD находятся в состоянии "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "Active" с ограничениями. Это означает, что для новых проектов NXP настоятельно рекомендует использовать более современные аналоги (например, на ядре ARM Cortex-M). Однако, данные микроконтроллеры все еще доступны для производства и поддержки существующих продуктов.

Для прототипирования и отладки с MC9S08QB8 часто использовался демо-комплект DEMO9S08QB8.