Freescale MCF51AC128ACPUE

Отличный выбор! Freescale MCF51AC128ACPUE — это 8-битный микроконтроллер из семейства ColdFire V1, обладающий высокой производительностью для своего класса и богатой периферией. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MCF51AC128ACPUE — это 32-битный микроконтроллер (с ядром ColdFire V1, имеющим 8-битную шину данных), оптимизированный для встраиваемых приложений, требующих высокой вычислительной мощности, низкого энергопотребления и развитого набора интерфейсов связи. Он идеально подходит для таких областей, как промышленная автоматизация, системы безопасности, медицинские приборы, сложные потребительские устройства и человеко-машинные интерфейсы (HMI).

Ключевая особенность: Сочетание производительности, сопоставимой с 16-битными МК, с простотой разработки и низкой стоимостью, характерной для 8-битных решений.

Основные технические характеристики

• Ядро: Freescale ColdFire V1.
  • Тактовая частота: до 50.33 МГц.
  • Архитектура: Гарвардская (раздельные шины для инструкций и данных).
  • Производительность: ~ 50 MIPS (при 50 МГц), что существенно выше типичных 8-битных МК.
• Память:
  • Флэш-память: 128 КБ с возможностью ускоренного чтения и EEPROM-эмуляцией.
  • ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• Периферия и интерфейсы:
  • Таймеры:
    • 2x 16-битных таймера PWM (TPM) с поддержкой ШИМ, входного захвата и сравнения.
    • 1x Модуль периодического прерывания (PIT).
    • Часы реального времени (RTC) с независимым источником питания (VBAT).
  • Аналоговые интерфейсы:
    • 16-канальный 12-битный АЦП с высокой скоростью преобразования.
    • 2x 12-битных ЦАП.
    • Компаратор напряжения (ACMP).
  • Интерфейсы связи:
    • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный и синхронный режимы).
    • SPI: 2 модуля.
    • I²C: 1 модуль.
  • Системные модули:
    • Контроллер прерываний (INTC).
    • Монитор тактирования (SCM).
    • Модуль защиты от сбоев (FMC) — детекторы напряжения и частоты.
    • Генератор случайных чисел (RNG).
• Рабочие условия:
  • Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон).
  • Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).
  • Потребление: Режимы ожидания (WAIT) и остановки (STOP) для энергосбережения.
• Корпус: LQFP-64 (обозначение "UE" в парт-номере).
• Инструментальная поддержка: Официальная среда разработки — CodeWarrior, также поддерживается IAR Embedded Workbench и другие. Ядро популярно в сообществе.

Парт-номер (Part Number) и расшифровка

Полный парт-номер: MCF51AC128ACPUE

Расшифровка:

• MCF51AC — Серия/семейство микроконтроллеров (ColdFire V1, группа AC).
• 128 — Объем флэш-памяти в КБ (128 КБ).
• A — Версия ядра или спецификация.
• C — Вариант температурного диапазона (Commercial/Industrial, здесь -40...+85°C).
• P — Тип корпуса (обычно обозначает "Package").
• U — Тип корпуса (LQFP).
• E — Вариант упаковки (Tray/лоток).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и варианты)

Модели сгруппированы по семейству для удобства выбора аналога с другими параметрами.

1. Внутри того же семейства MCF51AC (прямые аналоги с разным объемом памяти/периферии):

• MCF51AC256 — Аналог с 256 КБ флэш-памяти и 16 КБ ОЗУ. Максимальная комплектация серии.
• MCF51AC64 — Аналог с 64 КБ флэш-памяти и 8 КБ ОЗУ.
• MCF51AC48 — Аналог с 48 КБ флэш-памяти и 8 КБ ОЗУ.
• MCF51AC32 — Аналог с 32 КБ флэш-памяти и 4 КБ ОЗУ.

Важно: При переходе на модель с другим объемом памяти необходимо проверять pin-to-pin совместимость для конкретного корпуса. В большинстве случаев в рамках одной серии и одного корпуса (LQFP-64) она сохраняется.

2. Совместимые модели из других семейств ColdFire V1 (с похожей периферией):

• Семейство MCF51QE — Более новая и популярная серия. Имеет улучшенное энергопотребление, часто включает USB-контроллер. Например:
  • MCF51QE128 — Прямой функциональный аналог с USB.
• Семейство MCF51JM — Серия с контроллером USB Full-Speed и графическим LCD-дисплеем.
• Семейство MCF51EM — Серия для электродвигателей, с улучшенными модулями PWM и энкодеров.

3. Современные аналоги от NXP (после поглощения Freescale):

После покупки Freescale компанией NXP, линейка ColdFire V1 была в основном заменена на более современные архитектуры. Прямого 1:1 аналога в новых линейках нет, но по назначению и производительности можно рассматривать:

• Серия NXP Kinetic KEA (ARM Cortex-M0+) — Прямой наследник 8/16-битных автомобильных МК, похож по простоте и цене.
• Серия NXP Kinetic L (ARM Cortex-M0+) — Для широкого применения, низкое энергопотребление.
• Серия NXP S32K1 (ARM Cortex-M4F) — Для автомобильных и промышленных применений, намного более производительная, с аппаратной безопасностью.

Рекомендация: Для новых проектов стоит рассматривать переход на ARM-архитектуру (KEA, L, S32K). Для поддержки существующих проектов на MCF51AC128 можно найти компоненты на аукционах или у специализированных дистрибьюторов.

Заключение

Freescale MCF51AC128ACPUE — это мощный и гибкий микроконтроллер своего поколения, который до сих пор может использоваться в поддерживаемых проектах. Его сильные стороны — высокая тактовая частота, наличие ЦАП, работа в широком диапазоне напряжений и надежность. Однако для новых разработок рекомендуется изучать современные аналоги от NXP на ядрах ARM Cortex-M.