Freescale S9S12G64F1MLC

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale S9S12G64F1MLC — это классический 16-битный MCU из семейства S12, широко применявшийся в автомобильной и промышленной электронике. Вот подробное описание.

Описание и общая характеристика

S9S12G64F1MLC — это 16-битный микроконтроллер на ядре S12CPU, созданный по 0.25 мкм техпроцессу. Он является частью линейки S12G, ориентированной на стоимость и эффективность, и позиционировался как универсальное решение для применения в:

• Автомобильных системах (кузовная электроника, управление освещением, простые узлы)
• Промышленном контроле
• Бытовой технике
• Медицинских приборах

Его ключевая особенность — баланс между производительностью 16-битного ядра, низкой стоимостью, низким энергопотреблением и богатой периферией, характерной для автомобильных MCU (шины CAN, LIN).

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная, ядро S12CPU (совместимо с HC12).
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (частота ядра).
• Производительность: ~25 млн операций в секунду (MIPS).
• Шина: 16-битная внешняя мультиплексированная шина (адрес/данные) доступна на некоторых моделях корпусов.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 64 КБ — основной объем, давший название модели (G64).
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• EEPROM (отдельная, эмулируемая во флэше): 2 КБ — для данных, требующих частого перезаписи.
• Защита памяти: Блок защиты от считывания (Security).

3. Периферия и интерфейсы (ключевые модули):

• Коммуникационные интерфейсы:
  • MSCAN (Controller Area Network): 1 модуль, стандарт CAN 2.0 A/B. Критически важно для автомобиля.
  • SCI/UART: 2 модуля (асинхронные последовательные порты).
  • SPI (Serial Peripheral Interface): 1 модуль.
  • I²C (Inter-Integrated Circuit): 1 модуль.
• Таймеры и управление:
  • TIM (Timer Module): 16-битный, 8 каналов (ввод/вывод, захват/сравнение, ШИМ).
  • PWM (Pulse Width Modulator): 8-канальный, 8-битный модуль для управления двигателями, светом и т.д.
• Аналоговые интерфейсы:
  • ATD (Analog-to-Digital Converter): 10-битный, 16 каналов. Позволяет оцифровывать сигналы с датчиков.
• Системные модули:
  • PLL: Фазовой автоподстройки частоты для гибкой тактовой синхронизации.
  • COP (Watchdog): Сторожевой таймер.
  • Реальные часы (RTC): С автономным питанием.
  • Клавиатурные прерывания (KBI): До 8 внешних прерываний.

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (широкий диапазон, поддерживает 3.3В и 5В логику).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный) или -40°C до +125°C (автомобильный, зависит от суффикса).
• Энергопотребление: Несколько режимов пониженного энергопотребления (WAIT, STOP).

5. Корпус:

• MLC в названии указывает на корпус: LQFP-48 (48 выводов, Low-profile Quad Flat Package). Это самый компактный корпус для данного семейства.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Модель S9S12G64F1MLC — это конкретный вариант в большом семействе. Меняя суффиксы, можно получить другие версии:

• S9S12G64F1MLC: Базовая модель, 64КБ флэш, 4КБ ОЗУ, 2КБ EEPROM, LQFP-48.
• S9S12G32F1MLC: Уменьшенный объем флэш-памяти (32 КБ).
• S9S12G96F1MLC / S9S12G128F1MLC: Увеличенный объем флэш-памяти (96 КБ / 128 КБ).
• S9S12G64F1VLC / S9S12G64F1CLC: Другие корпуса (например, LQFP-32 или QFN-32).
• Изменение температурного диапазона: Суффикс может меняться (например, S9S12G64F1MLCR), где "R" часто означает Tape & Reel (поставка на катушке). Буква в конце, обозначающая диапазон (V, C, M), обычно указывается в полной документации.

Важно: Полный парт-номер всегда следует уточнять в официальных даташитах NXP (ранее Freescale).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и совместимые по выводам (Pin-to-Pin) в семействе S12G:

• S9S12G32F1MLC: Совместим по выводам, но с меньшей памятью. Код часто переносится без изменений аппаратной части.
• S9S12G96F1MLC / S9S12G128F1MLC: Совместимы по выводам и периферии, но имеют больший объем памяти. Идеальный апгрейд, если не хватает 64 КБ.
• Модели серии S9S12GN32/GN64 — более новая версия с улучшенными характеристиками и дополнительной периферией (например, усиленный ШИМ).

2. Аналоги из других семейств Freescale/NXP с похожей архитектурой:

• Серия S12XE (например, MC9S12XE100): Более производительные (ядро XGATE для параллельной обработки), с большим объемом памяти. Не всегда прямая совместимость по выводам, но знакомая архитектура для программиста.
• Серия S12P/S12 MagniV: Содержат встроенные силовые драйверы (S12P) или являются System-in-Package (MagniV). Более интегрированные решения.
• Серия S12C/S12VR: Упрощенные и более дешевые семейства с меньшей периферией или специализированные (например, S12VR для реле).

3. Современные аналоги (32-битные, ARM-ядро): Сегодня NXP активно переводит клиентов с 16-битных S12 на 32-битные ARM-контроллеры. Прямых аналогов нет, но по области применения и стоимости близки:

• Серия S32K1xx (ARM Cortex-M4/M0+): Основная замена для S12 в автомобильных приложениях. Имеют CAN FD, больше памяти, лучшее соотношение производительности к цене.
  • Например, S32K142 (Cortex-M4F) может рассматриваться как функциональная замена с миграционным путем.
• Серия KE1x (ARM Cortex-M0+): Бюджетные 32-битные MCU для общих применений.

Важное примечание

Микроконтроллеры семейства S12, включая S9S12G64, находятся в стадии постепенного снятия с производства (EOL — End-of-Life). Для новых проектов NXP настоятельно рекомендует рассматривать современные семейства на ядре ARM (S32K, KE, LPC). Однако для поддержки существующего парка оборудования эти чипы еще доступны на рынке.

Для получения самой точной и актуальной информации всегда обращайтесь к официальным источникам:

• Страница продукта на сайте NXP: (Ищите по полному номеру)
• Датшит (Data Sheet): S9S12G64F1MLC.pdf
• Руководство пользователя (Reference Manual): S12GRMv1.pdf