Freescale MC9S08QE4CLCR

Отличный выбор! MC9S08QE4CLCR — это 8-битный микроконтроллер (MCU) из семейства HCS08, разработанный компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Это надежный, экономичный и энергоэффективный контроллер для широкого спектра встраиваемых приложений.

Краткое описание MC9S08QE4CLCR

MC9S08QE4 — это ядро 8-битного микроконтроллера с низким энергопотреблением и высокой производительностью, построенное на архитектуре HCS08. Модель QE4 указывает на объем Flash-памяти (4 КБ). Суффикс CLCR в полном названии определяет конкретные параметры корпуса, температуры и варианта поставки.

• Назначение: Применяется в простых системах управления, датчиках, бытовой электронике, блоках питания, клавиатурах, игрушках, системах сигнализации и других приложениях, где не требуется высокая вычислительная мощность, но важны надежность, низкая стоимость и простое программирование.
• Ключевые преимущества:
  • Низкое энергопотребление (режимы ожидания, остановки).
  • Внутренний тактовый генератор (не требует внешнего кварца для базовой работы).
  • Интегрированные периферийные модули.
  • Широкий диапазон напряжения питания.
  • Простота в освоении и использовании.

Технические характеристики (Datasheet: MC9S08QE4 Series)

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на внутренней шине.
• Скорость работы: До 10 МГц на шине (при 20 МГц ядра).

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 4 КБ — для хранения программы. Поддерживает запись/стирание во время работы.
• ОЗУ (RAM): 256 байт.
• Память данных (EEPROM): 128 байт — независимая от Flash, с повышенной стойкостью к циклам записи.

3. Периферийные устройства:

• Таймеры:
  • 1x 16-битный таймер (TIM1) с 2-мя каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare) и счетчиком импульсов.
  • 1x 2-канальный 16-битный таймер (TPM1) с возможностью ШИМ (PWM).
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП (ADC): 10-битный, 8 каналов.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль — последовательный асинхронный интерфейс.
  • SPI: 1 модуль — высокоскоростной последовательный синхронный интерфейс.
  • I²C: 1 модуль — двухпроводной последовательный интерфейс для связи с датчиками и памятью.
• Системные модули:
  • Внутренний тактовый генератор (ICG): Не требует внешних компонентов для базовой работы.
  • Сторожевой таймер (COP): Защита от "зависания" программы.
  • Модуль реального времени (RTC): С питанием от отдельного источника (внешнего или внутреннего).
  • Генератор сброса по низкому напряжению (LVD/LVR).

4. Ввод/Вывод:

• Количество линий GPIO: До 18 (зависит от конфигурации и корпуса).

5. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: Широкий диапазон 2.7В — 5.5В.
• Потребление:
  • Активный режим: ~ 4.5 мА при 5В, 20 МГц.
  • Режим ожидания (Wait): ~ 1.3 мА.
  • Режим остановки (Stop3): ~ 1.0 мкА (тип.).

6. Корпус и температурный диапазон (суффикс CLCR):

• Корпус: SOIC-8 (маленький планарный корпус с 8 выводами).
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), от -40°C до +85°C.
• Вариант поставки: На ленте (Tape & Reel).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Номенклатура Freescale/NXP сложна. Вот расшифровка и аналоги:

1. Прямые аналоги в той же серии MC9S08QE4: Различаются корпусом, температурным диапазоном и типом поставки.

• MC9S08QE4CLC — То же самое, но в стандартной поставке (трубка), а не на ленте.
• MC9S08QE4CLD — Корпус TSSOP-8.
• MC9S08QE4CPC — Корпус PDIP-8 (DIP-8, для монтажа в отверстия), промышленный диапазон.
• MC9S08QE4CSC — Корпус SOIC-16 (имеет больше выводов GPIO).

2. Совместимые модели с большим объемом памяти (аппаратно и программно совместимые, с учетом распиновки):

• MC9S08QE8系列 (8 КБ Flash): MC9S08QE8CLCR, MC9S08QE8CPC и т.д. Прямая замена с удвоенной Flash-памятью.
• MC9S08QE2系列 (2 КБ Flash): MC9S08QE2CLCR. Меньше памяти, но дешевле, если 4 КБ избыточны.

3. Более современные и рекомендуемые аналоги от NXP (архитектурно схожие, но более продвинутые): Семейство S08 продолжает развиваться. Рекомендуется рассматривать эти модели для новых проектов, так как они имеют лучшую производительность, энергоэффективность и доступность.

• MC9S08PA4VLC (серия 9S08PA): 4 КБ Flash, 256 Б RAM, корпус SOIC-8. Более низкое энергопотребление, улучшенные периферийные модули.
• MC9S08PT8VLC (серия 9S08PT): 8 КБ Flash, 1 КБ RAM, корпус SOIC-8. Имеет встроенный драйвер для ЖК-дисплея.
• MC9S08SH8CTJ (серия 9S08SH): 8 КБ Flash, 512 Б RAM, корпус TSSOP-16. Очень высокая степень интеграции.

4. Кроссплатформенные аналоги (требуют переработки ПО):

• Microchip (Atmel) ATtiny系列: Например, ATtiny1614, ATtiny804 (архитектура AVR).
• STMicroelectronics STM8S系列: Например, STM8S003F3 (архитектура STM8).
• Renesas RL78系列: Например, R5F10268ASP (архитектура RL78).

Важное примечание:

MC9S08QE4 является устаревшей, но все еще производимой моделью (Active). Для новых разработок настоятельно рекомендуется обратить внимание на более современные серии NXP, такие как S08PA или даже 32-битные Cortex-M0+ (например, KE02), которые предлагают лучшее соотношение цены, производительности и доступности инструментов разработки.

Для точного выбора всегда сверяйтесь с официальными документами (Datasheet, Reference Manual) на сайте NXP.com.