Freescale MC9S08AC96CFUE

Отличный выбор! MC9S08AC96CFUE — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), который был очень популярен в промышленных и автомобильных приложениях благодаря своей надежности, периферии и соотношению цена/производительность.

Краткое описание

MC9S08AC96 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08. Его ключевые особенности — низкое энергопотребление, богатый набор периферии и флеш-память большого объема (96 КБ), что делало его подходящим для сложных встроенных систем. Модель CFUE обозначает конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и вариант поставки.

Основные сферы применения: автомобильная электроника (кузовные модули, управление освещением, простые блоки управления), промышленная автоматика, системы безопасности, бытовая техника, сложные потребительские устройства.

Детальные технические характеристики

• Ядро: Freescale HCS08 (8-битное)
  • Тактовая частота: до 20 МГц на шине (внутренняя частота до 40 МГц с использованием внутреннего генератора и цикла 2T).
  • Производительность: ~0.4 MIPS на МГц (около 8 MIPS на 20 МГц).
• Память:
  • Флеш-память (EEPROM): 96 КБ с возможностью записи/стирания во время выполнения программы.
  • ОЗУ (RAM): 4 КБ.
  • EEPROM (данные): 2 КБ (обычно выделяется из флеш-памяти).
• Периферия (одна из самых сильных сторон):
  • Таймеры: Два 16-битных таймера (TPM1 и TPM2) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • SCI (UART): Два модуля (асинхронный последовательный порт).
    • SPI: Один модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
    • I²C: Один модуль (Inter-Integrated Circuit).
  • Аналоговые интерфейсы:
    • АЦП (ADC): 24-канальный, 10-битный аналого-цифровой преобразователь.
  • Системные модули:
    • Внутренний тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешнего кварца.
    • Сторожевой таймер (COP).
    • Монитор напряжения (LVD).
    • Генератор случайных чисел (RNG).
• Ввод/Вывод (I/O): До 54 программируемых линий ввода/вывода общего назначения (GPIO) с поддержкой функции пробуждения от прерывания.
• Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон, позволяет работать от 3В и 5В логики).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный/автомобильный).
• Корпус: CFUE — это 64-контактный корпус LQFP (Low-profile Quad Flat Package).

Парт-номера и совместимые модели (кросс-референс)

При поиске аналога или замены важно учитывать не только характеристики, но и совместимость вывода (pin-to-pin) и программную совместимость.

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (HCS08):

Эти микроконтроллеры имеют одинаковое или очень похожее расположение выводов и ядро, что часто позволяет использовать ту же печатную плату с минимальными изменениями или вообще без них. Прошивку может потребоваться адаптировать из-за различий в объемах памяти или периферии.

• MC9S08AC128CFUE — Прямой апгрейд: 128 КБ флеш-памяти и 8 КБ ОЗУ. Идеальная замена для проектов, где не хватило памяти AC96.
• MC9S08AC60CFUE — Прямой даунгрейд: 60 КБ флеш-памяти, 4 КБ ОЗУ. Подходит, если ресурсы AC96 избыточны.
• MC9S08AC48CFUE — 48 КБ флеш-памяти, 2 КБ ОЗУ.
• MC9S08AC32CFUE — 32 КБ флеш-памяти, 2 КБ ОЗУ.
• MC9S08AC16CFUE — 16 КБ флеш-памяти, 1 КБ ОЗУ.

Важно: Модели с суффиксом "C" (например, AC96C) относятся к более новой, улучшенной версии ядра с меньшим энергопотреблением и дополнительными функциями (например, улучшенным АЦП). Они обратно совместимы по выводам и коду с моделями без "C" (например, AC96).

2. Совместимые по выводам микроконтроллеры от NXP (более современные семейства):

Для новых разработок NXP предлагает более современные и эффективные 32-битные аналоги, которые часто имеют совместимость по выводам, но требуют полного переписывания прошивки.

• S32K1xx系列 (ARM Cortex-M0+/M4F): Это основная рекомендуемая замена для 8-битных микроконтроллеров Freescale в автомобильной сфере.

  • S32K116 (Cortex-M0+) — начальный уровень, 128 КБ флеш-памяти, 16 КБ ОЗУ.
  • S32K118 (Cortex-M0+) — больше памяти и периферии.
  • S32K142/144 (Cortex-M4F) — высокая производительность с FPU.
  • Важно: Не все модели имеют полную совместимость по выводам с 64-пинным LQFP. Необходимо сверяться с документацией (Pinout Compatibility Guide от NXP).

• KEA系列 (ARM Cortex-M0+): Бюджетное автомобильное семейство, предшественник S32K. Также может быть вариантом для замены.

  • Например, S9KEA64 или S9KEA128 в корпусе 64-LQFP.

3. Аналоги от других производителей (функциональная замена):

Если требуется замена на микроконтроллер другого производителя, ищут по характеристикам:

• Объем памяти: 96 КБ флеш-памяти, 4 КБ ОЗУ.
• Периферия: 10-битный АЦП (24 канала), UART x2, SPI, I2C, ШИМ-таймеры.
• Корпус: 64-LQFP.
• Напряжение: 2.7-5.5В.

Подходящие семейства могут включать:

• Microchip (Atmel): ATmega64, ATmega128 (но у них обычно 5В, меньше аналоговых каналов).
• STMicroelectronics: STM8AF系列 (автомобильные, например, STM8AF6269).
• Infineon: XC800系列.
• Renesas: RL78系列.

Важное примечание

MC9S08AC96CFUE является устаревшим продуктом (Not Recommended for New Designs - NRND). Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать переход на 32-битные архитектуры, такие как ARM Cortex-M (семейства S32K или KEA от NXP), которые предлагают значительно более высокую производительность, лучшую энергоэффективность, современные инструменты разработки и долгосрочную доступность на рынке.

Для поддержки существующего парка оборудования микроконтроллеры еще можно найти у дистрибьюторов электронных компонентов или на вторичном рынке.