Freescale MC68HC11E1MFNE3

Отличный выбор! MC68HC11E1MFNE3 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике и учебных процессах.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC68HC11E1 — это высокоинтегрированный 8-битный микроконтроллер с архитектурой, ориентированной на управление. Он построен на базе ядра HC11, содержит ПЗУ (ROM), ОЗУ (RAM), ЭСППЗУ (EEPROM), таймеры, последовательные интерфейсы и порты ввода-вывода на одном кристалле. Модель MFNE3 указывает на конкретную модификацию: корпус, частоту и температурный диапазон.

Основные преимущества: Высокая надежность, низкое энергопотребление, развитая периферия, простота в освоении. Архитектура до сих пор считается учебной классикой.

Ключевые технические характеристики

• Ядро: 8-битное, семейство M68HC11.
• Тактовая частота: До 3 МГц (для модели E1; существуют версии E9 с 2 МГц).
• Память:
  • ROM (ПЗУ): 512 байт (внутренняя маска; у данной модели, вероятно, не используется, так как есть режим расширенного мультиплексирования для внешней памяти).
  • EEPROM (ЭСППЗУ): 512 байт — одна из "фишек" HC11, позволяет хранить данные и код, которые можно программно изменять.
  • RAM (ОЗУ): 512 байт.
  • Режимы адресации: Возможность адресации до 64 КБ внешней памяти (в расширенных режимах).
• Периферия:
  • Таймеры: 16-битный таймер с 3 каналами ввода-захвата и 5 каналами вывода-сравнения (включая один канал для ШИМ).
  • Последовательные интерфейсы:
    • Асинхронный последовательный порт (SCI): 1 шт. (UART).
    • Синхронный последовательный порт (SPI): 1 шт.
  • АЦП (Аналого-цифровой преобразователь): 8-канальный, 8-битный.
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от сбоев программы.
  • Порты ввода-вывода: 38 линий ввода-вывода общего назначения (в 4-х портах, многие с альтернативными функциями).
• Напряжение питания: +5 В (±5%).
• Потребление: ~15 мА в активном режиме на 3 МГц.
• Корпус: Обычно PLCC-52 (Plastic Leaded Chip Carrier, 52 вывода) для суффикса MFNE3. Также мог поставляться в PQFP.
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Суффикс "N" в номере часто указывает на промышленный диапазон.
• Режимы работы: Одиночный чип (Single-Chip), расширенный мультиплексированный (Expanded Multiplexed), специальный тестовый, режим Bootstrap и режим сбоя.

Парт-номер (Part Number) Расшифровка: MC68HC11E1MFNE3

• MC: Motorola Semiconductor (производитель).
• 68HC11: Семейство микроконтроллеров.
• E1: Модель (вариант с 512 байт EEPROM и RAM, АЦП 8-бит 8-канальный).
• M: Корпус (часто PLCC).
• F: Диапазон частот (здесь, вероятно, 2-3 МГц).
• N: Температурный диапазон (Industrial, -40°C to +85°C).
• E3: Код маски/ревизии кристалла или специфичный код фабрики/упаковки.

Важно: Последние буквы (MFNE3) могут незначительно меняться у разных поставщиков и указывать на корпус, скорость, упаковку (рулон/лоток).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и аналоги)

1. Прямые аналоги в семействе HC11 (от Freescale/NXP):

Эти микроконтроллеры имеют одинаковое или очень похожее ядро и систему команд, но могут отличаться объемом памяти и набором периферии. Часто являются функциональными аналогами с возможностью прямой замены с перепрошивкой.

• MC68HC11E0: Отличается отсутствием встроенного ПЗУ (ROM).
• MC68HC11E9: Более популярная версия с 12 КБ ROM, 512 байт EEPROM, 512 байт RAM. Фактически, E9 — это "старший брат" E1 с большим ROM.
• MC68HC811E2: Версия с Flash-памятью вместо ROM (позволяет перепрограммировать весь код пользователя).
• MC68HC11A8/A0/A1: Более ранние базовые модели с другим соотношением памяти (8К ROM, 256 RAM, 512 EEPROM у A8).
• MC68HC11D3/D0: Варианты с уменьшенной периферией (нет АЦП, меньше портов).

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin):

Не все модели HC11 совместимы по выводам. E1 в корпусе PLCC-52 имеет свою распиновку. Наиболее вероятный кандидат на совместимость по выводам — MC68HC11E9 в том же корпусе (PLCC-52), но требуется проверка даташита, так как могут быть отличия в назначении 1-2 выводов.

3. Функциональные аналоги от других производителей (более современные):

Для новых разработок рекомендуется использовать современные аналоги, которые часто превосходят HC11 по производительности, энергоэффективности и имеют лучшую доступность.

• NXP (бывш. Freescale):
  • HC08/HCS08 семейство: Эволюционное развитие HC11 (например, MC9S08 series). Требуют адаптации кода.
  • S12/S12X семейство: 16-битные, но с обратной совместимостью по объектному коду для HC11 в "совместимом режиме" (например, MC9S12A64). Идеальный путь для миграции сложных проектов.
• Microchip (Atmel):
  • ATmega16/32/64/128 (AVR): 8-битные, с Flash, высокой производительностью.
  • PIC18F series: Широко распространенные 8-битные МК.
• STMicroelectronics:
  • STMicroelectronics STM8S series: Конкурентоспособные 8-битные МК.
• Renesas:
  • R8C/Tiny series, RL78 series: Энергоэффективные 8-битные и 16-битные МК.

Важное примечание:

MC68HC11E1, как и многие модели HC11, в настоящее время находятся в состоянии "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL) у NXP. Их покупка может быть затруднена, а цена — высокой. Для новых проектов крайне рекомендуется рассматривать современные аналоги.

Для замены в существующем проекте необходимо тщательно изучить даташиты на предмет совместимости по выводам, напряжению и поведению периферии.