Freescale MCF51QE64CLH

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем! Вот подробное описание Freescale MCF51QE64CLH.

Общее описание

Freescale MCF51QE64CLH — это 8-битный микроконтроллер семейства ColdFire V1, построенный на ядре S08 (версия QE). Он ориентирован на приложения, требующие высокой производительности, низкого энергопотребления и богатой периферии при сохранении экономической эффективности. Микроконтроллер выполнен в корпусе LQFP-64 и является частью линейки MCF51QE, известной своей гибкостью и надежностью.

Ключевая идея: Это мощный 8-битный МК, который архитектурно близок к популярным семействам HCS08, но с улучшенными характеристиками ядра ColdFire V1 (например, отдельной шиной для флэш-памяти).

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро ColdFire V1 (совместимое с S08).
• Тактовая частота: До 50 МГц на шине (с внутренним генератором или от внешнего источника).
• Системная шина: Гарвардская архитектура с отдельными шинами для кода и данных, что повышает производительность.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 64 КБ с возможностью чтения/записи во время выполнения (RWW) и защитой от считывания.
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• EEPROM (эмуляция): До 2 КБ, эмулируемых во флэш-памяти.

3. Периферия:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ, захвата/сравнения.
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM2).
  • Модуль периодического прерывания (PIT).
  • Сторожевой таймер (COP).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 12-битный АЦП (ADC) с временем преобразования ~3 мкс, до 16 каналов.
  • Аналоговый компаратор (ACMP).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль последовательной периферии (SPI).
  • Модуль последовательной связи (SCI) — асинхронный UART.
  • Модуль I²C (IIC).
• Управление питанием:
  • Режимы пониженного энергопотребления: WAIT, STOP3.
  • Монитор напряжения питания.
• Системные функции:
  • Внутренний тактовый генератор (ICG).
  • Генератор с фазовой автоподстройкой частоты (PLL).
  • До 55 линий ввода-вывода общего назначения (GPIO) с поддержкой переключаемого подтягивающего резистора и гистерезиса.

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 1.8 В — 3.6 В (типично 3.3В или 2.7В).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Потребление: Низкое энергопотребление в активном режиме и в режимах STOP.

5. Корпус: LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Важно: Freescale была приобретена компанией NXP Semiconductors в 2015 году. Поэтому актуальная документация и поддержка теперь находятся у NXP. Модель часто встречается под брендом NXP.

Прямой парт-номер:

• MCF51QE64CLH — полное обозначение, включающее корпус (LH = LQFP-64).

Совместимые и аналогичные модели в том же семействе (MCF51QE):

• MCF51QE128CLH — аналог с 128 КБ флэш-памяти и 8 КБ ОЗУ.
• MCF51QE32CLH — аналог с 32 КБ флэш-памяти и 2 КБ ОЗУ.
• MCF51QE64 (без "CLH") — общее обозначение кристалла для разных корпусов (например, QFN, LQFP-48).

Функционально близкие семейства от NXP (для новых разработок): При выборе нового проекта стоит рассмотреть более современные и доступные на рынке семейства от NXP, которые пришли на смену или являются развитием архитектуры S08/ColdFire V1:

• S32K1xx (ARM Cortex-M) — современные 32-битные автомобильные МК, но с богатой периферией. Для переход с 8-битных.
• KE1x (ARM Cortex-M0+) — семейство Kinetis E, надежные для промышленности, прямое развитие идей S08.
• MAC71xx / MAC57D5xx (ARM Cortex-M7) — для высокопроизводительных задач, но это уже другой класс.
• Семейство HCS08 (например, MC9S08QE64) — "родственное" 8-битное семейство с очень похожей периферией и инструментарием, но на классическом ядре HCS08. Часто является прямым аналогом по выводам и периферии, но требует проверки даташитов.

Кроссплатформенные аналоги (от других производителей):

• Microchip (Atmel) AVR: ATmega64, ATmega128 (но архитектура иная).
• STMicroelectronics STM8: STM8L151, STM8S207 (по производительности и периферии).
• Texas Instruments MSP430: MSP430F5xx (акцент на ультра-низкое энергопотребление).

Области применения

Микроконтроллер MCF51QE64CLH традиционно использовался в:

• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики).
• Управление электродвигателями (бесщеточные, шаговые).
• Автомобильная электроника (вспомогательные системы, блоки управления).
• Потребительская электроника.
• Устройства с батарейным питанием, требующие низкого энергопотребления.

Важное примечание для разработки

Данное семейство (MCF51QE) имеет статус "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL) у NXP. Это означает, что для новых проектов крайне рекомендуется выбирать более современные аналоги (например, из семейств Kinetis EA, KE1x или S32K1), которые находятся в активной производственной фазе, имеют лучшую производительность, более низкое энергопотребление и доступны для заказа.

Для существующих проектов: Поддержка и поставка могут осуществляться через дистрибьюторов, но долгосрочная доступность не гарантируется.

Рекомендуемый инструмент для поиска аналогов на сайте NXP: Product Recommendation Engine или сравнение с семействами Kinetis E и S32K1.