Freescale MC9S08QG8CDNE

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC9S08QG8CDNE, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание и обзор

MC9S08QG8CDNE — это 8-разрядный микроконтроллер из семейства HCS08, относящегося к линейке MC9S08QG. Это одно из самых компактных и экономичных семейств Freescale/NXP, разработанное для простых, малогабаритных и энергоэффективных приложений.

Ключевые особенности:

• Архитектура: Ядро HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц, обеспечивающее высокую производительность при низком энергопотреблении.
• Назначение: Идеально подходит для замены простых логических схем, управления батарейным питанием, бытовой электроники, игрушек, датчиков и других cost-sensitive приложений.
• Корпус: DNE обозначает корпус TSSOP-16 (Thin Shrink Small Outline Package). Это компактный поверхностно-монтируемый корпус с 16 выводами.
• Флеш-память: Объем в 8 КБ позволяет реализовать достаточно сложную логику для своего класса.
• Компактность и эффективность: Микроконтроллер включает все необходимые периферийные модули в минимальном количестве выводов, что снижает общую стоимость системы.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 8-бит, Freescale HCS08 | | Тактовая частота (макс.) | 20 МГц (при 2.7–3.6В) | | Рабочее напряжение | 1.8 В – 3.6 В (полный диапазон) | | Память программы (Flash) | 8 КБ с возможностью внутрисхемного программирования (ICP) и защитой от чтения. | | Оперативная память (RAM) | 512 байт | | Энергонезависимая память (EEPROM) | Нет (в некоторых моделях QG есть, но не в этой). | | Таймеры (TIM) | 1 x 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода захвата и сравнения вывода. | | Аналого-цифровой преобразователь (ADC) | 10-битный АЦП с 6-ю каналами (в корпусе TSSOP-16 доступно 4 внешних канала). | | Компаратор (ACMP) | 1 аналоговый компаратор с внутренним источником опорного напряжения (64 уровня). | | Последовательные интерфейсы | 1 x SPI (Serial Peripheral Interface)
1 x I²C (Inter-Integrated Circuit) | | Тактирование | Внутренний тактовый генератор (ICS) с точностью ±1% (не требует внешних компонентов). Возможность подключения внешнего кварца. | | Система защиты | Сторожевой таймер (COP), монитор напряжения (LVD). | | Количество линий ввода-вывода (GPIO) | 13 программируемых линий (в корпусе на 16 ножек). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C | | Корпус | TSSOP-16 (DNE) |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе MC9S08QG8

Модель MC9S08QG8CDNE является частью семейства. Номенклатура Freescale/NXP расшифровывается так:

• MC9S08QG8 – Обозначение семейства и объема Flash (8 КБ).
• C – Вариант температуры/напряжения (промышленный диапазон, 1.8–3.6В).
• DNE – Тип корпуса (TSSOP-16).

Другие парт-номера в том же семействе MC9S08QG8:

• MC9S08QG8CPBE – Корпус QFN-16 (3x3 мм, более компактный).
• MC9S08QG8MPBE – Корпус QFN-16, безсвинцовая упаковка (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.
• MC9S08QG8CDTE – Корпус TSSOP-8 (еще более компактный, но с сильно ограниченной периферией и кол-вом выводов).
• MC9S08QG8CFTE – Корпус TSSOP-8, расширенный температурный диапазон (-40°C до +125°C).

Варианты с другим объемом памяти в том же семействе и корпусе:

• MC9S08QG4CDNE – 4 КБ Flash, 256 байт RAM, корпус TSSOP-16.
• MC9S08QG4CPBE – 4 КБ Flash, корпус QFN-16.

Совместимые и аналогичные модели

При выборе замены или аналога важно учитывать распиновку (pin-to-pin), периферию и архитектуру.

1. Прямые аналоги и миграция внутри NXP:

• MC9S08QG8CPBE / MC9S08QG8MPBE: Полный функциональный аналог в другом корпусе (QFN-16). Программно и по периферии полностью совместимы.
• MC9S08QG4CDNE: Младшая модель с меньшим объемом памяти. Пин-ту-пин совместима при условии, что кода и данных умещается в 4КБ/256Б.
• MC9S08QE8 (семейство MC9S08QE): Более новая и продвинутая версия с большим количеством периферии (больше таймеров, АЦП), обратно совместима по коду с QG. Не всегда пин-ту-пин. Например, MC9S08QE8CLK (LQFP-32) имеет больше выводов.

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

Семейство MC9S08QG считается устаревшим (не рекомендуется для новых проектов - NRND). NXP активно предлагает миграцию на более современные и энергоэффективные ядра Cortex-M0+.

• KE系列 (Kinetis E, Cortex-M0+): Прямой миграционный путь. Для замены MC9S08QG8CDNE хорошо подходит:
  • MKE02Z16VLD4 (или MKE02Z16VLD2): 16 КБ Flash, LQFP-16, похожая периферия (АЦП, таймеры, UART, SPI, I2C), но на более производительном ядре ARM. Требует пересмотра схемы и переписывания кода, но является стратегической заменой.
• S08P Family: Прямые наследники S08, разработанные для максимальной пин-ту-пин и периферийной совместимости. Идеальный вариант для миграции с минимальными изменениями:
  • MC9S08PT8VLD (или в корпусе TSSOP-16). Имеет схожие характеристики, но улучшенное энергопотребление и дополнительные функции.

3. Аналоги от других производителей (по классу и применению):

• Microchip (Atmel) ATtiny系列: Например, ATtiny1616 (новое семейство AVR) в корпусе SOIC-16 или ATtiny2313 (классический AVR). Требует полной смены инструментария и кода.
• STMicroelectronics STM8S系列: Например, STM8S103F3 в корпусе TSSOP-20. Популярное 8-битное семейство с низкой стоимостью.
• Silicon Labs (Energy Micro) EFM8系列: Например, EFM8SB10F8G в корпусе QFN-16. Очень низкое энергопотребление.

Вывод

MC9S08QG8CDNE — это надежный, проверенный временем 8-битный микроконтроллер для простых задач с минимальным количеством компонентов обвязки. Для новых проектов NXP рекомендует переходить на современные семейства S08P (для легкой миграции) или Kinetis E/KE (для большей производительности и перспективы). При поиске замены от других вендоров необходимо тщательно сравнивать распиновку, набор периферии и экосистему разработки.