Freescale S9S08DZ96F2CLH

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale S9S08DZ96F2CLH — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на применений в автомобильной электронике и промышленных системах с высокими требованиями к надежности.

Краткое описание

Микроконтроллер S9S08DZ96F2CLH построен на ядре HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц. Его ключевая особенность — высокая степень интеграции периферии, включая контроллер локальной сети (CAN), что делает его идеальным для узлов, требующих сетевого обмена в автомобилях (двери, сиденья, блоки управления освещением и т.д.). Он обладает большим объемом флеш-памяти, EEPROM и ОЗУ, а также развитой аналоговой и цифровой периферией. Суффикс F2CLH указывает на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

Детальные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, ядро Freescale HCS08
• Тактовая частота: до 20 МГц (шина до 10 МГц)
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, включая инструкции табличного перехода и прямой адресации памяти.

2. Память:

• Флеш-память (Flash): 96 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции (с защитой от случайного записи/стирания)
• EEPROM: 2 КБ истинная (не эмулированная) энергонезависимая память
• ОЗУ (RAM): 4 КБ

3. Периферия и интерфейсы (ключевые компоненты):

• Коммуникационные интерфейсы:
  • MSCAN (Controller Area Network): 1 модуль, полная поддержка протокола CAN 2.0 A/B.
  • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный последовательный интерфейс).
  • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный интерфейс).
  • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit).
• Аналоговая периферия:
  • ADC (АЦП): 16-канальный, 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь.
  • Аналоговые компараторы: 2 модуля.
• Таймеры и системы синхронизации:
  • TPM (Timer/PWM Module): 2 модуля (1x 6-канальный и 1x 2-канальный) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • RTC (Real-Time Clock): Модуль часов реального времени с отдельным источником тактирования.
  • Сторожевой таймер (COP): Встроенный.
• Системные функции:
  • Тактирование: Внутренний генератор (ICS) с внутренним опорным тактовым генератором, возможность работы от внешнего резонатора.
  • Сброс: Модуль сброса (SRS).
  • Отладка: Встроенный модуль отладки BDM (Background Debug Mode).

4. Электрические и физические параметры:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон: -40°C до +125°C (автомобильный класс).
• Потребление: Режимы ожидания (Wait) и останова (Stop) для снижения энергопотребления.
• Корпус: LQFP-64 (обозначение "LH" в парт-номере).
• Количество линий ввода-вывода (I/O): 54 программируемых GPIO.

Парт-номер и варианты

Основной парт-номер: S9S08DZ96F2CLH

• S9S08DZ96 — Обозначение семейства и объема памяти (96КБ Flash).
• F2 — Указывает на версию/ревизию и особенности набора периферии.
• C — Температурный диапазон: Автомобильный (-40°C до +125°C).
• L — Тип корпуса: LQFP.
• H — Вариант поставки: Без свинца (RoHS-совместимый).

Другие парт-номера в этом семействе (отличаются объемом памяти, периферией или корпусом):

• S9S08DZ60F2CLH (60 КБ Flash, 2 КБ EEPROM, 4 КБ RAM)
• S9S08DZ48F2CLH (48 КБ Flash, 2 КБ EEPROM, 4 КБ RAM)
• S9S08DZ32F2MLH (32 КБ Flash, 1 КБ EEPROM, 2 КБ RAM, корпус LQFP-48)
• S9S08DZ16F2MLC (16 КБ Flash, 512 Б EEPROM, 1 КБ RAM, корпус LQFP-32)

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства Freescale/NXP (прямая совместимость по выводам и периферии):

• MC9S08DZ96 — Промышленная/коммерческая версия с тем же набором периферии, но часто с менее строгим температурным диапазоном (например, до 85°C). Является прямым функциональным аналогом. Код и распиновка, как правило, совместимы.
• Серия MC9S08DZ с другими объемами памяти (см. выше). Совместимость по выводам зависит от корпуса (LQFP-64 совместимы между собой).

2. Более современные аналоги от NXP (рекомендуемые для новых разработок): Семейство HCS08 считается устаревающим (mature). NXP рекомендует переход на более современные 32-битные или 8-битные ядра.

• S32K1xx (ARM Cortex-M0+/M4F): 32-битные автомобильные микроконтроллеры. Значительно более высокая производительность, современная периферия (более продвинутые CAN-FD, Ethernet), большая экосистема. Не являются пин-ту-пин совместимыми, требуют перепроектирования платы и портирования кода.
• S08P Family: Прямые наследники HCS08, 5В, с улучшенной защитой и периферией. Например, S08PT Family с дополнительной защитой от сбоев питания. Может быть частично совместим по коду, но требует проверки.
• KEA Family (ARM Cortex-M0+): Бюджетные автомобильные 32-битные микроконтроллеры, пришедшие на смену HCS08 в многих применениях.

3. Аналоги от других производителей (функциональные замены):

• Microchip (Atmel) AVR Automotive: Например, серия ATmega или ATAVR с интерфейсом CAN.
• Infineon XC800 Family: 8-битные микроконтроллеры для автомобилей.
• STMicroelectronics SPC5 (Power Architecture) / STM32 Auto (ARM Cortex): Для более требовательных задач.

Важное примечание: При замене на аналог, даже в пределах одного производителя, необходимо тщательно проверять:

• Распиновку (pinout).
• Напряжение питания и уровни логики.
• Регистры периферии и драйверы.
• Наличие всех необходимых модулей (например, того же количества каналов ШИМ или АЦП).

Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать более современные семейства, такие как NXP S32K1xx или S08P.