Freescale MC9S08QG4CPBE

Отличный выбор! MC9S08QG4CPBE — это очень популярный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Он известен своей надежностью, низким энергопотреблением и отличным соотношением цена/производительность для простых встраиваемых задач.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC9S08QG4 — это 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, предназначенный для бюджетных приложений с малым количеством выводов. Модель CPBE указывает на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

• MC9S08QG4 — семейство и модель.
• C — Температурный диапазон: от -40°C до +85°C (промышленный).
• P — Тип корпуса: DIP-8 (PDIP). Это самый популярный вариант для макетирования и простых устройств.
• B — Уровень качества: Стандартный.
• E — Вариант поставки: Без свинца (Lead-Free), соответствует RoHS.

Основная ниша: Простые устройства с батарейным питанием, бытовая электроника, датчики, пульты ДУ, игрушки, системы управления двигателями (шаговыми, коллекторными), замены логических схем.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное Freescale HCS08 (до 20 МГц на шине) | | Тактовая частота (CPU) | До 20 МГц (внутренняя шина до 10 МГц от внутреннего или внешнего генератора) | | Флеш-память (Flash) | 4 КБ (основной параметр в названии QG4) | | ОЗУ (RAM) | 256 байт | | ПЗУ (ROM) | — | | EEPROM | — (в этом модельном ряду отсутствует) | | Порты ввода/вывода (I/O) | 6 линий GPIO (из 8 возможных в корпусе DIP-8: 2 пина используются для питания и сброса) | | Таймеры | 1 x 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения | | АЦП (ADC) | 4-канальный, 10-разрядный АЦП. Критически важная особенность для аналоговых датчиков. | | Компаратор | 1 аналоговый компаратор (ACMP) с внутренним источником опорного напряжения (64 уровня) | | Последовательные интерфейсы | 1 x SCI (UART, асинхронный последовательный порт) | | Внутренние генераторы | Внутренний тактовый генератор (ICG), не требующий внешних компонентов. Может работать от внутреннего RC-генератора с точностью ±1.5% (после калибровки). | | Тактирование | Возможность работы от внешнего кварцевого резонатора или керамического резонатора. | | Напряжение питания | 1.8 В — 3.6 В (идеально для работы от 2-х или 3-х батареек типа AA/AAA, литиевых элементов CR2032 и т.д.) | | Ток потребления | Очень низкий: < 1 мкА в режиме остановки (Stop3), ~300 мкА в активном режиме на 2 МГц. | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (промышленный) | | Корпус | PDIP-8 (Plastic Dual In-line Package), сквозной монтаж. |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

В рамках семейства MC9S08QG4 существуют различные варианты, отличающиеся корпусом, температурным диапазоном и наличием свинца.

Прямые аналоги и варианты MC9S08QG4:

• MC9S08QG4CPBE — Промышленный температурный диапазон, DIP-8, без свинца (основной).
• MC9S08QG4CPAE — То же, но с предыдущим уровнем ревизии silicon mask (редко).
• MC9S08QG4MPBE — Корпус SOIC-8 (для поверхностного монтажа), промышленный диапазон.
• MC9S08QG4MPAE — SOIC-8, предыдущая ревизия.
• MC9S08QG4SCPE — Корпус SOIC-8, но с другим вариантом маркировки (NXP Direct).
• MC9S08QG8CPBE — Апгрейд: Всё то же самое, но 8 КБ флеш-памяти и 512 байт ОЗУ. Прямо совместим по выводам.
• MC9S08QG8MPBE — Апгрейд в корпусе SOIC-8.

Совместимые модели из того же семейства (pin-to-pin совместимость):

Эти микроконтроллеры имеют идентичную распиновку (DIP-8/SOIC-8) и схожие периферийные наборы, что позволяет легко менять их на плате для увеличения или уменьшения ресурсов.

1. Младшие модели (меньше памяти):

   • MC9S08PA4 — Более новая и эффективная линейка (ядро S08PA). Имеет 4 КБ флеш-памяти, 256 байт ОЗУ, 10-битный АЦП, но также включает 16-битный таймер и встроенный драйвер для ЖК-дисплея (LCD). Прямой и более современный аналог/замена.
   • MC9S08QG2 — 2 КБ флеш-памяти, 128 байт ОЗУ. Всё остальное аналогично QG4.

2. Старшие модели (больше памяти, больше периферии в том же корпусе):

   • MC9S08QD4 — Имеет встроенный драйвер для ЖК-дисплея (LCD). 4 КБ флеш-памяти.
   • MC9S08QD2 — Драйвер LCD, 2 КБ флеш-памяти.
   • MC9S08QE8 — 8 КБ флеш-памяти, 512 байт ОЗУ, 2 x SCI (UART), I²C, больше таймеров. Один из самых нагруженных 8-пиновых микроконтроллеров от Freescale/NXP. Идеальная замена, если не хватает памяти или UART'ов.

Важное замечание о совместимости:

• Аппаратная совместимость (по выводам) — практически полная для всех моделей в корпусах DIP-8 и SOIC-8 из семейств QG, QD, QE, PA. Питание, Reset, ADC, таймеры часто находятся на одних и тех же выводах.
• Программная совместимость — код, написанный для QG4, с большой вероятностью скомпилируется и будет работать на QG8 или QE8 (при условии учета объема памяти). Однако для перехода на более современное семейство S08PA может потребоваться адаптация кода и использование обновленных инструментов разработки.

Области применения MC9S08QG4CPBE:

• Пульты дистанционного управления (RF/IR)
• Датчики температуры, влажности, освещенности
• Игрушки и простые игровые контроллеры
• Управление шаговыми и коллекторными двигателями
• Блоки питания и простые источники питания
• Замена "жёсткой логики" (логических микросхем)
• Аксессуары с батарейным питанием

Этот микроконтроллер остается отличным "рабочим лошадкой" для простых проектов, особенно благодаря удобному для прототипирования корпусу DIP-8.