Infineon XC800-150

Отличный выбор! Infineon XC800-150 — это классическое и проверенное временем семейство 8-битных микроконтроллеров, основанное на проверенной архитектуре 8051, но с существенными улучшениями и широким набором периферии от Infineon (ранее Siemens, затем Infineon).

Краткое описание и концепция

Семейство XC800-150 позиционировалось как высокопроизводительное решение для требовательных приложений в промышленной и автомобильной электронике. Его ключевые особенности:

• Усовершенствованное ядро 8051: Работает на частоте до 24 МГц (в большинстве модификаций), обеспечивая производительность до 3 млн операций в секунду. Использует 2-тактовый цикл команд (против классических 12-тактовых), что значительно ускоряет выполнение.
• Фокус на управление электродвигателями: Имеет встроенный мощный Векторный Коммутационный Контроллер (VEC, Vector Exchange Controller) — специализированный модуль для бессенсорного управления BLDC/PMSM двигателями, что избавляет от необходимости во внешнем драйвере.
• Автомобильная и промышленная стойкость: Рабочий температурный диапазон до 125°C (версия F), встроенные сторожевые таймеры, детектор понижения питания, высокая стойкость к EMI.
• Комплексная периферия: Помимо VEC, включает в себя Capture/Compare Unit 6 (CCU6) для гибкого ШИМ, АЦП, CAN, LIN, UART, SPI, I²C.
• Флеш-память: Объем встроенной флеш-памяти от 8 КБ до 64 КБ с возможностью программирования в системе (ISP).

Технические характеристики (обобщенные для семейства)

• Ядро: Усовершенствованное 8-битное ядро 8051 (XC800-Core)
• Тактовая частота: До 24 МГц (до 3 MIPS)
• Память:
  • Флеш-память (P-Flash): От 8 КБ до 64 КБ (зависит от модификации)
  • ОЗУ (RAM): От 512 байт до 2.5 КБ
  • Память данных (XRAM): До 4 КБ
• Периферия (ключевые модули):
  • VEC (Vector Exchange Controller): Для бессенсорного управления 3-фазными двигателями.
  • CCU6 (Capture/Compare Unit 6): 16-битный таймер с 3 каналами ШИМ высокой точности (мёртвое время, экстренное отключение).
  • АЦП: 10-битный, до 16 каналов.
  • Интерфейсы связи: CAN 2.0B (до 1 Мбит/с), LIN/UART, SPI, I²C.
  • Таймеры: Многофункциональные таймеры общего назначения (GPT12).
  • Системная защита: Сторожевой таймер (WDT), детектор понижения питания (BOD), сброс по питанию (POR).
• Напряжение питания: 3.0В - 5.5В (обычно 5В)
• Температурный диапазон:
  • Версия E: -40°C ... +85°C (промышленный)
  • Версия F: -40°C ... +125°C (автомобильный)
• Корпуса: Разнообразие корпусов: TSSOP-38, VQFN-48, LQFP-48, LQFP-64.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Номенклатура Infineon сложна. Полный парт-номер включает в себя код семейства, объем памяти, тип корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

Основные серии внутри семейства XC800-150:

1. SAK-XC886-150 / SAK-XC888-150 — модели с объемом флеш-памяти 8/16 КБ.
2. SAK-XC886-4F — модель с 8 КБ флеш-памяти и CAN интерфейсом (авто).
3. SAK-XC888-4F — модель с 16 КБ флеш-памяти и CAN интерфейсом (авто).

Примеры полных парт-номеров:

• SAK-XC886-4FRI – XC886, 8 КБ Flash, корпус LQFP-48, диапазон -40..+125°C, на ленте (Tape & Reel).
• SAK-XC888-4FRI – XC888, 16 КБ Flash, корпус LQFP-48, диапазон -40..+125°C, на ленте.
• SAK-XC886-150RI – XC886, 8 КБ Flash, корпус LQFP-48, диапазон -40..+85°C, на ленте.
• SAK-XC883-150FR – XC883, 8 КБ Flash, корпус TSSOP-38, диапазон -40..+125°C, в тубе.

Совместимые и альтернативные модели:

1. Внутри семейства XC800:

   • XC800-100 / XC800-110: Более простые и дешевые версии с меньшей производительностью (16 МГц) и без VEC. Подходят для менее требовательных задач.
   • XC800-200: Следующее поколение с ядром XC2000 (производительность до 5 MIPS) и расширенной периферией. Прямой апгрейд-путь для новых разработок.

2. Совместимые по выводам и периферии (частично):

   • Infineon XC800-150 имеет уникальную особенность — модуль VEC. Полных аналогов с таким же набором периферии у других производителей немного.
   • По архитектуре 8051 и общей концепции можно рассматривать микроконтроллеры:
     • Silicon Labs (ныне Silicon Labs) серии C8051Fxxx: Высокопроизводительные 8051 с аналогичной тактовой частотой и богатой периферией, но без специализированного VEC.
     • NXP (быв. Philips) серии P89/P80: Классические 8051, но с меньшей производительностью и без автомобильной периферии.
     • STMicroelectronics STM8S: Хотя это другое ядро, они конкурируют в том же сегменте 8-битных MCU для мотор-контроля (имеют специализированные таймеры для двигателей).

3. Современные альтернативы от Infineon (рекомендуется для новых проектов):

   • Семейство XMC1000 (на ядре ARM Cortex-M0): Более современная, производительная и энергоэффективная замена. Серия XMC1300 и XMC1400 содержат специализированные модули для управления двигателями (CCU4, CCU8, позиционный интерфейс). Это основная рекомендуемая замена сегодня.
   • Семейство AURIX (на ядре TriCore): Для самых требовательных автомобильных и промышленных применений (32-бит, многопоточность, функциональная безопасность ASIL-D).

Важное примечание:

Семейство XC800 в настоящее время находится в статусе "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "Active but Mature". Это означает, что микросхемы еще производятся и доступны для покупки, но для новых разработок Infineon настоятельно рекомендует переходить на более современные семейства, такие как XMC1000/XMC4000 (ARM Cortex-M) или AURIX.

При выборе аналога или замены критически важно анализировать не только тактовую частоту и объем памяти, но и наличие специализированной периферии для управления двигателями (VEC/CCU), требования по температуре и наличие необходимых интерфейсов связи (CAN, LIN).