Freescale MC9S08QE16CLC

Отличный выбор! MC9S08QE16CLC — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08, ориентированный на бюджетные и массовые встраиваемые приложения.

Общее описание

MC9S08QE16 — это низкобюджетный, высокопроизводительный 8-битный МК с ядром HCS08. Он создан для замены устаревших микроконтроллеров семейства HC08, предлагая более высокую производительность при меньшем энергопотреблении и стоимости. Ключевые особенности — низкое напряжение питания, встроенный тактовый генератор, богатая периферия и отличные инструменты разработки.

Суффикс "CLC" в партномере означает:

• C – вариант корпуса (в данном случае LQFP-32).
• LC – температурный диапазон (от -40°C до +85°C, промышленный).

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-бит, ядро HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (при внутреннем или внешнем тактировании).
• Производительность: ~2 такта на большинство инструкций, пиковая производительность ~10 MIPS.
• Флэш-память: 16 КБ с возможностью защиты и быстрого стирания/записи.
• ОЗУ (RAM): 1 КБ.
• EEPROM: 512 байт (данные сохраняются при отключении питания).

2. Периферия:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 8-битный таймер-счетчик (MTIM) с прескалером.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с 8-ю каналами.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль SCI (UART) — асинхронный последовательный порт.
  • Модуль SPI — синхронный последовательный периферийный интерфейс.
  • Модуль I²C (IIC) — двухпроводной интерфейс для связи с датчиками и памятью.
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICS) — позволяет работать без внешнего кварца (с внутренним RC-генератором).
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор напряжения питания (LVD).
  • Низковольтный режим сброса (LVR).

3. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (работа от двух батареек типа AA/AAA или литиевой "таблетки").
• Потребление: Очень низкое, с поддержкой режимов ожидания (Wait) и остановки (Stop3).

4. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP-32 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 27 (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Прямые аналоги в том же корпусе (LQFP-32) с разным объемом памяти:

• MC9S08QE8CLC – 8 КБ флэш, 512 Б RAM, 256 Б EEPROM.
• MC9S08QE32CLC – 32 КБ флэш, 2 КБ RAM, 512 Б EEPROM.
• MC9S08QE64CLC – 64 КБ флэш, 4 КБ RAM, 1 КБ EEPROM.

2. Аналоги в других корпусах (с тем же объемом памяти 16 КБ):

• MC9S08QE16CPC – корпус DIP-28 (для макетирования).
• MC9S08QE16CFC – корпус QFN-28 (компактный, безвыводной).
• MC9S08QE16MSC – корпус SOIC-28.

3. Совместимые/пин-в-пин заменяемые модели из расширенных семейств:

• MC9S08QD4 / QD2 – более дешевое и простое семейство (меньше памяти, периферии, но совместимо по выводам в некоторых корпусах).
• MC9S08QG8 / QG4 – семейство в сверхмалых корпусах (TSSOP, DFN), но с похожей периферией.
• MC9S08SH8 / SH4 – семейство с ультранизким энергопотреблением (подходят для замены при переходе на более эффективные по энергии проекты).

4. Модели-преемники от NXP (рекомендуются для новых разработок): Семейство S08QE считается устаревшим (не рекомендуется для новых проектов - NRND). NXP активно продвигает более современные и эффективные архитектуры:

• Косвенно совместимые по периферии (но не пин-в-пин):
  • Кортекс-M0+ (ARM): Серия KE02 (например, MKE02Z16) — 32-битные, дешевые, более производительные, с аналогичной периферией. Требуют переработки кода.
  • S08P (Enhanced 8-bit): Серия MC9S08PT — прямое эволюционное развитие S08 с улучшенной периферией (например, 16-битные таймеры), большим объемом памяти и совместимостью по инструментам (CodeWarrior).

Области применения

• Бытовая электроника (пульты ДУ, игрушки, кухонные приборы).
• Датчики и измерительные устройства.
• Системы управления двигателями (вентиляторы, насосы).
• Бюджетные промышленные контроллеры.
• Аксессуары для автомобилей (не критичные к безопасности).

Важное примечание

Перед началом нового проекта на MC9S08QE16 настоятельно рекомендуется проверить его статус на сайте NXP. Скорее всего, он переведен в категорию NRND (Not Recommended for New Designs). Для новых разработок лучше рассмотреть современные аналоги, такие как ARM Cortex-M0+ (серия KE02) или усовершенствованные 8-битные МК серии S08P, которые предлагают лучшее соотношение цены, производительности и энергоэффективности при наличии долгосрочной поставки.