Freescale MCF51AC256ACLKE

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MCF51AC256ACLKE, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MCF51AC256ACLKE — это 32-битный микроконтроллер из семейства ColdFire V1, ориентированный на встраиваемые приложения с требованиями к низкому энергопотреблению, высокой интеграции и работе в расширенном температурном диапазоне. Ядро ColdFire V1 предлагает хороший баланс между производительностью и эффективностью кода. Микроконтроллер построен на архитектуре с сокращенным набором команд (RISC).

Ключевая особенность данной модели — наличие встроенного CAN-контроллера (MSCAN), что делает его особенно подходящим для автомобильных и промышленных сетевых приложений (например, системы управления кузовом автомобиля, промышленная автоматизация). Суффикс "AC" в названии указывает на автомобильный (-40°C до +125°C) и промышленный (-40°C до +105°C) температурные диапазоны.

Основные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | 32-битное ядро ColdFire V1 (версия V1), тактовая частота до 50.33 МГц. | | Флеш-память | 256 КБ — основная память программ. Поддержка блочного стирания и программирования. | | ОЗУ (RAM) | 16 КБ для данных и стека. | | Тактовая система | Встроенный генератор с петлей ФАПЧ (FLL), работающий от внешнего резонатора или внутреннего RC-генератора. Поддерживает низкочастотный 32.768 кГц резонатор для режимов с низким энергопотреблением. | | Периферия | • Модуль CAN 2.0 A/B (MSCAN): 2 буфера передачи, 5 буферов приема с FIFO.
• Модуль последовательной периферии (SPI): 1 модуль.
• Модуль последовательной связи (SCI/UART): 2 модуля (асинхронный/синхронный).
• Модуль I²C: 1 модуль (на скорости до 100 кбит/с).
• Цифро-аналоговый преобразователь (ADC): 16-канальный, 12-битный АЦП с временем преобразования ~3 мкс.
• Аналого-цифровой преобразователь (DAC): 6-битный ЦАП (1 канал).
• Таймеры: 2-канальный таймер PWM (TPM), 8-канальный таймер периода/счета (PIT), модуль часов реального времени (RTC) с отдельным источником 32.768 кГц.
• Сторожевой таймер (COP). | | Количество линий ввода-вывода (GPIO) | До 53 программируемых линий ввода/вывода (зависит от конфигурации корпуса и используемой периферии). | | Напряжение питания | 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон, совместимый с 3.3В и 5В логикой). | | Температурный диапазон | -40°C до +125°C (автомобильный, Grade 1). | | Корпус | LQFP-80 (корпус с 80 выводами, шаг 0.5 мм). | | Особые возможности | • Режимы пониженного энергопотребления: WAIT, STOP.
• Векторный прерывания контроллер.
• Встроенный источник опорного напряжения для АЦП.
• Встроенный температурный датчик. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в семействе

Модель MCF51AC256ACLKE является частью линейки MCF51AC256. Вариации в названии указывают на разные корпуса, температурные диапазоны или объем памяти.

• MCF51AC256ACLKE — Основная модель: 256 КБ Flash, 16 КБ RAM, CAN, корпус LQFP-80, диапазон -40°C до +125°C.
• MCF51AC256BCLKE — Аналогично ACLKE, но с промышленным температурным диапазоном (-40°C до +105°C).
• MCF51AC256AVLKE — Вариант с 128 КБ Flash и 16 КБ RAM, корпус LQFP-80, автомобильный диапазон.
• MCF51AC256BVLKE — 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, LQFP-80, промышленный диапазон.
• MCF51AC256ACLK — Версия в корпусе LQFP-64 (меньше выводов) с 256 КБ Flash, автомобильный диапазон.
• MCF51AC256ACK — Версия в корпусе LQFP-48, 256 КБ Flash, автомобильный диапазон.

Соглашение об именовании: MCF51AC256 [A/B] [C/V] [L/K] E

• A/B: A = Automotive (125°C), B = Industrial (105°C)
• C/V: C = 256KB Flash, V = 128KB Flash
• L/K: L = 80-pin LQFP, K = 64-pin LQFP (48-pin обозначается иначе)
• E: Свинцовое исполнение (RoHS-совместимое).

Совместимые и аналогичные модели (от NXP и других производителей)

При замене или выборе аналога важно учитывать наличие CAN, объем памяти, корпус и периферию.

1. Внутри семейства ColdFire V1 (прямые аналоги по функционалу):

• MCF51AC256BVLKE — Прямой аналог для промышленных применений (до 105°C).
• MCF51AC128ACLKE — Если достаточно 128 КБ Flash.
• MCF51QE128 (серия QE) — Более новая и популярная серия ColdFire V1 с улучшенной периферией (например, FlexCAN), часто используется как логический преемник. Требует проверки распиновки и ПО.

2. От NXP (более современные архитектуры):

• Серия S32K1xx (ARM Cortex-M4F/M0+) — Основной современный аналог и преемник для автомобильных применений с CAN. Имеет лучшую производительность, более современную экосистему (S32 Design Studio) и широкий выбор моделей (S32K116, S32K118, S32K142, S32K144 и др.). Рекомендуется для новых разработок.
• Серия MPC56xx (Power Architecture) — Для более требовательных автомобильных задач (двигатель, трансмиссия). Значительно более мощные.
• Серия LPC5500 (ARM Cortex-M33) — Для общих промышленных применений с CAN, но без обязательного автомобильного диапазона.

3. От других производителей (функциональные аналоги с CAN):

• Microchip (Atmel) SAM C2x / SAM D2x (ARM Cortex-M0+) / PIC32MX — Микроконтроллеры с CAN, широким диапазоном питания.
• STMicroelectronics STM32F0x / STM32F1x / STM32F3x (ARM Cortex-M0/M3/M4) — Огромное семейство, многие модели имеют CAN (например, STM32F103xC, STM32F105/107, STM32F302xC). Очень популярны в промышленности.
• Texas Instruments TMS570 (ARM Cortex-R) / MSP430 — TMS570 — для высоконадежных автомобильных систем, MSP430 — для низкого энергопотребления (некоторые модели с CAN).
• Infineon AURIX (TriCore) / XMC4000 (ARM Cortex-M4) — AURIX — для автомобиля высшего класса, XMC — для промышленности.

Важное примечание:

MCF51AC256 — устаревшее семейство (End-of-Life). NXP активно переводит клиентов на современные платформы, такие как серия S32K. При запуске нового проекта настоятельно рекомендуется рассматривать именно эти современные аналоги из-за лучшей доступности, производительности, инструментов и долгосрочной поддержки.