Freescale S9KEAZN8ACTG

Отличный выбор микроконтроллера для бюджетных встраиваемых систем. Вот подробное описание Freescale S9KEAZN8ACTG (ныне производится компанией NXP).

Описание и общее назначение

S9KEAZN8ACTG — это 8-битный микроконтроллер из семейства Kinetic EA (Entry-Level Automotive). Он разработан специально для простых, но надежных автомобильных и промышленных приложений, где критически важны низкая стоимость, энергоэффективность и устойчивость к жестким условиям эксплуатации.

Ключевая идея семейства: предоставить "автомобильный" микроконтроллер (с расширенным температурным диапазоном, высокой надежностью и набором периферии, характерным для автоэлектроники) по цене, близкой к промышленным 8-битным МК.

Типичные применения:

• Управление электродвигателями (дворники, стеклоподъемники, насосы, вентиляторы)
• Кузовная электроника (блоки управления освещением, центральные замки)
• Простые датчики и исполнительные механизмы
• Промышленные системы контроля (низкоуровневые контроллеры, кнопочные панели)

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Ядро: 8-битное, совместимое с S08 (CPU08), с тактовой частотой до 20 МГц.
• Производительность: До 10 MIPS (миллионов инструкций в секунду).

2. Память:

• Флэш-память: 8 КБ с возможностью чтения/записи во время выполнения (EEPROM-эмулирование).
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• Защита памяти: Встроенный блок защиты от сбоев (COP Watchdog).

3. Периферия и интерфейсы:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 8-битный таймер-счетчик (MTIM).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль асинхронного последовательного интерфейса.
  • SPI: 1 модуль последовательного периферийного интерфейса.
  • I²C: 1 модуль интерфейса Inter-Integrated Circuit.
• Аналоговые модули:
  • ADC: 12-битный аналого-цифровой преобразователь с временем преобразования ~3 мкс, до 6 внешних каналов.
• Системные модули:
  • Внутренний генератор тактовой частоты (ICS), не требующий внешних компонентов.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор тактовой частоты (SCM).
  • Монитор питания (LVD).

4. Напряжение питания и энергопотребление:

• Диапазон питания: 2.7В - 5.5В. Позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В логики.
• Энергосбережение: Поддержка режимов ожидания (Wait) и остановки (Stop).

5. Корпус и выводы:

• Корпус: TSSOP-16 (тонкий мелкогабаритный корпус).
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 14 линий (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

6. Автомобильные и надежностные характеристики:

• Температурный диапазон: -40°C до +125°C (полный автомобильный диапазон Grade 2 или выше).
• Надежность: Соответствует стандартам качества для автомобильной электроники.
• ESD-защита: Повышенная стойкость к электростатическим разрядам.

Парт-номера и варианты в семействе

Модель S9KEAZN8ACTG является частью гибкого матричного обозначения NXP. Разберем его:

• S9KEAZ – Серия Kinetic EA.
• N8 – Объем Flash-памяти (8 КБ).
• A – Версия ядра/набора периферии.
• C – Диапазон температуры (-40°C to 125°C).
• TG – Тип корпуса (TSSOP-16).

Основные парт-номера и совместимые модели в семействе KEА (с корпусом TSSOP-16):

1. По объему Flash-памяти:

   • S9KEAZN4ACLG – 4 КБ Flash, 256B RAM, LQFP-16.
   • S9KEAZN8ACTG – 8 КБ Flash, 512B RAM, TSSOP-16 (данная модель).
   • S9KEAZN16ACLG – 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, LQFP-16.
   • S9KEAZN32ACLG – 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, LQFP-16.

2. Совместимые модели с другими корпусами (аналоги по ядру и периферии):

   • S9KEAZN8ACLH – Тот же чип (8 КБ Flash), но в корпусе LQFP-20 (больше линий I/O).
   • S9KEAZN8AMLG – Более ранняя/альтернативная ревизия, корпус LQFP-16.

3. Прямые аналоги в других корпусах (для замены на плате):

   • S9KEAZN8ACLG – Аналог в корпусе LQFP-16. Имеет одинаковое количество выводов, но другой тип корпуса (ножки по бокам). Может быть использован как замена при перепроектировании платы.
   • Модели с суффиксом "M" вместо "A" (например, S9KEAZN8MCLG) являются прямыми аналогами по выводам (pin-to-pin), но могут иметь незначительные отличия в силиконовой ревизии или документации. Перед заменой необходимо сверяться с errata-листами.

Важное примечание: Для новых разработок NXP рекомендует обращать внимание на более современные и доступные семейства, такие как S32K1 (32-битные, Cortex-M) для сложных задач или Kinetic E и L-серии для 8/16-битных решений, так как семейство KEА может иметь ограниченную активность в разработке новых ревизий. Однако, для поддержки существующих проектов или очень бюджетных задач S9KEAZN8 остается валидным выбором.