Freescale MC68HC24FN

Конечно. Вот подробное описание микросхемы Freescale MC68HC24FN, ее технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание и назначение

MC68HC24 Port Replacement Unit (PRU) — это не самостоятельный микроконтроллер, а специализированная микросхема-расширитель портов ввода/вывода, разработанная компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors).

Основное назначение: Замена отсутствующих или неисправных портов ввода/вывода (I/O) в 8-битных микроконтроллерах серии MC68HC11. Микроконтроллеры HC11 часто использовались в промышленных и автомобильных системах, где надежность критична. Если порт MCU (например, Port A, B, C или D) был поврежден (например, из-за электростатического разряда или перегрузки по току), всю плату пришлось бы менять. MC68HC24 решал эту проблему, позволяя "обойти" сломанный порт, подключившись к шине адреса/данных исправного MCU.

Ключевые особенности:

• Прозрачность для ПО: Для программного обеспечения микроконтроллера HC11 работа с HC24 выглядит так, как будто он обращается к своим собственным внутренним портам. Это означает, что существующий код не требует изменений.
• Полная замена портов: Эмулирует функции портов A, B, C, D и E микроконтроллера MC68HC11, включая регистры данных, направления данных и специализированные функции (ввод/вывод, шинные интерфейсы, таймеры, захват/сравнение, последовательный интерфейс).
• Повышение надежности системы: Позволяет ремонтировать дорогостоящие платы, заменяя только дешевую периферийную микросхему HC24, а не весь микроконтроллер или плату.

Технические характеристики

Ниже приведены основные технические характеристики для модели MC68HC24FN:

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне NXP) | | Серия | MC68HC24 | | Тип корпуса | FN (Plastic Leaded Chip Carrier - PLCC) | | Количество выводов | 52 вывода (PLCC-52) | | Напряжение питания | +5 В (±10%) | | Тактовая частота | До 3.0 МГц (совместима с E-тактовой частотой HC11) | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) / Промышленный (-40°C до +85°C) * | | Порты ввода/вывода | Эмулирует порты A, B, C, D, E MC68HC11:
• Port A: 8-битный, с функциями таймера Input Capture / Output Compare
• Port B: 8-битный, только вывод, шинный порт
• Port C: 8-битный, шинный порт с handshake
• Port D: 6-битный, последовательный интерфейс (SCI/SPI)
• Port E: 8-битный, только ввод, АЦП (функция АЦП в HC24 не реализована) | | Управление | Подключается непосредственно к шине адреса/данных MC68HC11. Использует сигналы R/W, E (такт), RESET, IRQ. | | Техпроцесс | HCMOS |

Примечание: Конкретный температурный диапазон зависит от суффикса в полном парт-номере.

Парт-номера (Part Numbers)

Полное обозначение компонента включает в себя суффиксы, указывающие на температурный диапазон и тип корпуса.

• MC68HC24FN — Базовая модель в корпусе PLCC-52. Обычно подразумевает коммерческий температурный диапазон.
• MC68HC24FNB — Модель в корпусе PLCC-52 с расширенным (Industrial) температурным диапазоном (-40°C до +85°C).
• XC68HC24FN — Вероятно, экспериментальная или предсерийная версия (часто обозначается префиксом "X").

Эти микросхемы на данный момент сняты с производства (End-of-Life) и доступны в основном на вторичном рынке (у дистрибьюторов, торгующих остатками, или на аукционах).

Совместимые модели и аналоги

Понятие "совместимые модели" для MC68HC24 можно разделить на две категории:

1. Прямые аналоги и вторые источники

Других производителей, которые выпускали полный аналог под своим номером, практически не было. Это была узкоспециализированная микросхема от Freescale. Поэтому основными "совместимыми моделями" являются другие модификации в рамках того же семейства MC68HC24 с разными корпусами:

• MC68HC24PV — Версия в корпусе PQFP (Plastic Quad Flat Pack).
• MC68HC24PVA — Аналогично, в корпусе PQFP.

Эти модели функционально идентичны MC68HC24FN, но имеют другой физический корпус для поверхностного монтажа.

2. Функциональные замены и альтернативные решения

Поскольку HC24 является устаревшим компонентом, в современных проектах или ремонте используются иные подходы:

• Программируемая логика (CPLD/FPGA): Современная и гибкая замена. Логику работы портов HC11 можно описать на языке VHDL или Verilog и реализовать в недорогой CPLD (например, от Lattice или Intel (Altera)). Это самое универсальное решение.
• Универсальные микроконтроллеры: Современный 8-битный или 32-битный MCU (например, из серий STM8, STM32, PIC, AVR) можно запрограммировать для эмуляции работы HC24. Это требует написания firmware, но предоставляет большую гибкость.
• Исправный микроконтроллер HC11: В некоторых случаях проще и дешевле заменить весь неисправный MC68HC11 на новый исправный, если причина поломки не связана с риском повторного повреждения портов.
• Поиск на вторичном рынке: Единственный вариант для точного ремонта исходного оборудования без изменений в схемотехнике — это найти и установить оригинальный MC68HC24FN с аукционов или у поставщиков остатков.

Итог

Freescale MC68HC24FN — это специализированное решение для ремонта и повышения отказоустойчивости систем на базе микроконтроллеров MC68HC11. На сегодняшний день она является устаревшей (obsolete), но продолжает оставаться востребованной для поддержки и ремонта старого, но еще функционирующего промышленного оборудования. Для новых разработок используются более современные и гибкие решения на основе программируемой логики или универсальных микроконтроллеров.