Freescale MC68HC11E1CFNE3

Отличный выбор! MC68HC11E1CFNE3 — это один из самых известных и долгоживущих 8-битных микроконтроллеров от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors).

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MC68HC11E1 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер, построенный на базе усовершенствованного ядра HC11. Он относится к семейству M68HC11, которое стало отраслевым стандартом благодаря своей надежности, богатой периферии и простоте программирования. Модель "E1" является одной из самых популярных версий с расширенным набором периферии и памятью.

Ключевые особенности:

• Архитектура: Гарвардская, с раздельными шинами данных и команд.
• Ядро: Усовершенствованное 8-битное ядро HC11 с 16-битными регистрами.
• Применение: Широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике (например, блоки управления двигателем, системы комфорта), бытовой технике, медицинских приборах, системах безопасности и как учебный контроллер.

Расшифровка партномера MC68HC11E1CFNE3

• MC: MicroController.
• 68HC11: Семейство (архитектура HC11).
• E: Суб-семейство с расширенной периферией (версия "E").
• 1: Модификация в рамках суб-семейства (конкретная конфигурация памяти и периферии).
• C: Тип корпуса (C = Ceramic Quad Flat Pack - керамический QFP).
• F: Диапазон рабочих температур (F = от -40°C до +85°C, промышленный).
• N: Вариант скорости/тактой частоты (обычно обозначает максимальную частоту, для "N" часто это 3 МГц).
• E3: Маска ROM/версия кристалла (технологическая ревизия).

Технические характеристики MC68HC11E1

Ядро и память

• Тактовая частота: До 3 МГц (для суффикса N; существуют версии на 2 МГц и другие).
• Внутренняя тактовая частота (E-clock): 1/4 от частоты кварца.
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• ППЗУ (EEPROM): 512 байт (с возможностью побайтного стирания/записи).
• ПЗУ (ROM): 12 Кбайт (в данной версии маскировано на заводе; есть OTP-версии).
• Внешняя память: Возможность адресации до 64 Кбайт внешнего адресного пространства (память, порты ввода-вывода).

Периферия и ввод-вывод

• Порты ввода-вывода (I/O): До 38 линий (многофункциональные, программируемые), объединенные в порты A, B, C, D, E.
• Таймеры:
  • 16-битный многофункциональный таймерный блок с:
    • 3 канала захвата (Input Capture).
    • 5 каналов сравнения (Output Compare), один из которых может использоваться как 8-битный ШИМ (PWM).
    • Счетчик реального времени (RTI).
• Последовательные интерфейсы:
  • Асинхронный последовательный порт (SCI): 1 шт. (UART, RS-232).
  • Синхронный последовательный порт (SPI): 1 шт. (для связи с периферийными микросхемами).
• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП):
  • 8-канальный, 8-битный АЦП.
• Сторожевой таймер (Watchdog Timer): Для защиты от зависаний программы.
• Схема сброса (Power-On Reset): Встроенная.
• Режимы работы: Одиночный чип (Single-Chip), расширенный мультиплексированный (Expanded Multiplexed), специальные тестовые режимы.

Электрические характеристики

• Напряжение питания: +5 В ±10%.
• Потребляемый ток: ~10-20 мА в активном режиме (зависит от частоты и нагрузки).
• Рабочая температура: -40°C до +85°C (для варианта F).

Корпус

• Тип: QFP-52 (Quad Flat Package, 52 вывода).

Совместимые и аналогичные модели (Парт-номера)

Семейство HC11E очень обширно. Модели отличаются объемом памяти, типом памяти (ROM, OTP, EPROM, без ROM), диапазоном температур и корпусом.

Прямые аналоги и варианты в рамках семейства E1:

• MC68HC11E1CFN2 / MC68HC11E1CFN: Версии с другой частотой или ревизией маски.
• MC68HC711E1CFN: OTP-версия (One-Time Programmable). Абсолютно идентична по периферии, но вместо маскированного ROM имеет OTP-память для однократного программирования пользователем. Прямая замена для прототипирования и мелких серий.
• MC68HC11E9: Более продвинутая версия с 12 Кбайт EEPROM (вместо 512 байт) и 512 байт RAM. Очень популярна.
• MC68HC711E9: OTP-версия модели E9.
• MC68HC11E0: Версия с 0 Кбайт ROM (только для режима расширенной памяти).
• MC68HC11E20: Версия с 20 Кбайт ROM/OTP, 768 байт RAM и 512 байт EEPROM.

Совместимые модели из других суб-семейств HC11 (с учетом различий в периферии и выводах):

• MC68HC11A8/A0/A1: Классические версии с другой конфигурацией портов (например, нет встроенного АЦП в A8).
• MC68HC11D3/D0: Бюджетные версии с меньшим количеством линий I/O и памятью.
• MC68HC11F1: Версия с 1 Кбайт EEPROM, 1 Кбайт RAM и отсутствием встроенного ROM. 68-выводный корпус.
• MC68HC11K4: Флагманская модель семейства с 24 Кбайт ROM/EPROM, 768 байт RAM, 640 байт EEPROM, 8-канальным 10-битным АЦП и дополнительными таймерами. Имеет 84-выводный корпус.

Современные аналоги (от NXP):

Хотя производство классических HC11 продолжается для поддержки старых проектов, NXP предлагает более современные и производительные 8-битные архитектуры:

• S08 (например, MC9S08): Прямой эволюционный преемник HC11. Имеет совместимое ядро на уровне ассемблера (многие инструкции те же), но более высокую производительность (ядро S08), низкое напряжение питания, богатую периферию и широкий выбор моделей. Рекомендуется для новых разработок.
• HC(S)12 / S12X / S12Z: 16-битные контроллеры для более требовательных применений (автомобиль).

Важное примечание

При замене или выборе аналога критически важно сверяться с DataSheet конкретной модели, особенно разделы:

1. Распиновка (Pinout).
2. Конфигурация памяти (объем RAM/ROM/EEPROM).
3. Наличие и расположение периферийных модулей (АЦП, таймеры, PWM).
4. Ревизия маски (Mask Set) — более поздние ревизии могут иметь исправленные errata.

MC68HC11E1CFNE3 остается легендарным микроконтроллером, с которого начинали многие инженеры. Его наследие живет в современных архитектурах NXP.