Freescale S9S12G128F0MLL

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) S9S12G128F0MLL, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

S9S12G128F0MLL — это 16-битный микроконтроллер из семейства S12G, ориентированный на автомобильные и промышленные применения с высокими требованиями к надежности, электромагнитной совместимости (EMC) и стоимости. Он построен на проверенной ядерной архитектуре S12 CPU (CPU12 V1), что обеспечивает отличную производительность при низком энергопотреблении.

Ключевая особенность семейства S12G — это высокая степень интеграции аналоговых и цифровых периферийных модулей, что позволяет сократить количество внешних компонентов в системе. Модель "F0MLL" относится к варианту с флеш-памятью и специфическим температурным диапазоном.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная, ядро S12 (CPU12 V1).
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине.
• Системная шина: 16-битная с возможностью мультиплексирования адреса/данных.

2. Память:

• Флеш-память (EEPROM): 128 КБ — основная память для хранения программы. Поддерживает чтение/запись во время выполнения.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (эмуляция): Часть флеш-памяти может быть выделена под эмулированную EEPROM для хранения данных.

3. Периферийные модули:

• Таймеры:
  • 2x 16-битных таймера (TIM, PWM), каждый с 8 каналами. Каналы могут быть сконфигурированы как:
    • Вход для захвата сигнала.
    • Выход для сравнения (генерация импульсов).
    • ШИМ (PWM) с регулируемой скважностью.
• Аналогово-цифровой преобразователь (АТД):
  • 10-битный АЦП с конвейерной архитектурой.
  • До 24 аналоговых каналов (в зависимости от корпуса).
  • Возможность автоматического сканирования последовательности каналов.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 2x модуля SCI (UART): Асинхронные последовательные порты.
  • 1x модуль SPI: Синхронный последовательный периферийный интерфейс (до 12.5 Мбит/с).
  • 1x модуль IIC (I²C): Двухпроводной последовательный интерфейс.
• Контроллер модуляции напряжения (VREG): Встроенный стабилизатор напряжения для ядра, что позволяет питать микроконтроллер от одного источника +5В.
• Сторожевой таймер (COP): Для защиты от сбоев программы.
• Модуль реального времени (RTI): Таймер для генерации прерываний через фиксированные промежутки времени.
• Модуль прерываний (IRQ): Внешние прерывания, настраиваемые по фронту/уровню.
• Цикловый счетчик (CYC): Для измерения производительности кода.

4. Электрические характеристики и корпус:

• Напряжение питания: 2.97В — 5.5В (широкий диапазон, совместимый с 3.3В и 5В логикой).
• Температурный диапазон: -40°C до +125°C (автомобильный диапазон).
• Корпус: LQFP-48 (7x7 мм). "LL" в парт-номере указывает на этот корпус.
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 38 линий (зависит от конфигурации периферии).

5. Инструменты разработки:

• Поддерживается популярными IDE: CodeWarrior for S12(X), NXP S32 Design Studio (на базе Eclipse).
• Для программирования и отладки используются стандартные аппаратные отладчики, такие как P&E Multilink, OSBDM, U-Multilink.

Расшифровка парт-номера S9S12G128F0MLL

• S9S12G: Семейство микроконтроллеров — 16-битные S12, серия G (Cost-Effective General Purpose).
• 128: Объем флеш-памяти в КБ (128 КБ).
• F: Тип памяти — Flash.
• 0: Версия ядра или специфическая модификация (может указывать на версию маски).
• M: Температурный диапазон (-40°C до +125°C).
• LL: Тип корпуса — LQFP-48.

Парт-номера и совместимые модели (внутри семейства S12G)

Модели различаются объемом памяти, типом корпуса и температурным диапазоном. Они являются пин-в-пин и программно совместимыми (при условии достаточности памяти), что позволяет легко масштабировать проект.

1. По объему памяти (аналоги с другим объемом Flash/RAM):

• S9S12G32F0MLL: 32 КБ Flash, 2 КБ RAM.
• S9S12G48F0MLL: 48 КБ Flash, 4 КБ RAM.
• S9S12G64F0MLL: 64 КБ Flash, 4 КБ RAM.
• S9S12G96F0MLL: 96 КБ Flash, 6 КБ RAM.
• S9S12G128F0MLL: 128 КБ Flash, 8 КБ RAM (рассматриваемая модель).

2. По корпусу (другие варианты упаковки):

• S9S12G128F0CLF: Корпус LQFP-32 (меньшее количество выводов).
• S9S12G128F0VLF: Корпус LQFP-64 (больше выводов, доступно больше периферийных функций).

3. По температурному диапазону:

• S9S12G128F0VLL: С суффиксом V (расширенный промышленный/автомобильный, -40°C до +105°C или +125°C). В данном случае "M" уже указывает на автомобильный диапазон. Суффикс "C" обычно означает коммерческий диапазон (0°C до +70°C).

4. Совместимые семейства (более широкий контекст):

• S12XE: Более производительные 16-битные МК с тем же ядром S12, но с дополнительными модулями (например, XGATE — сопроцессор) и большим объемом памяти. Не являются прямыми drop-in заменами, но архитектурно близки.
• S12P/S12 MagniV: Смешанные семейства, часто со встроенными силовыми драйверами. Имеют другую периферию.
• S12C/S12GC: Еще более бюджетные версии с урезанной периферией. Могут быть частично совместимы по выводам, но требуют проверки.

Типичные области применения:

• Автомобильные системы: кузовная электроника (управление стеклоподъемниками, зеркалами, светом), простые узлы в сетях LIN/CAN.
• Промышленные контроллеры: управление двигателями (вентиляторы, насосы), источники питания, пользовательские интерфейсы.
• Бытовая техника.
• Устройства с батарейным питанием, требующие широкого диапазона напряжений.

Важно: При выборе аналога или для начала нового проекта всегда сверяйтесь с актуальным DataSheet и Reference Manual от NXP, так как могут быть нюансы в ревизиях чипов и доступности периферии в конкретном корпусе.