Freescale MC9S08DZ128CLF

Отличный выбор! MC9S08DZ128 — это очень популярный и надежный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors).

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для модели MC9S08DZ128CLF.

Общее описание

MC9S08DZ128 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер, ориентированный на применение в промышленной, бытовой и автомобильной электронике (кузовные системы, управление двигателями, блоки питания и т.д.). Его ключевые преимущества — высокая интеграция, наличие флеш-памяти с возможностью записи во время выполнения программы (EEPROM-эмуляция) и развитая периферия.

Основная идея: "Все в одном чипе" для снижения стоимости и сложности конечного устройства.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Freescale HCS08 (полностью совместима с HC08).
• Тактовая частота: До 40 МГц (шина 20 МГц) от внутреннего или внешнего тактового генератора.
• Производительность: ~2 MIPS при 20 МГц.

2. Память:

• Флеш-память программы: 128 КБ с возможностью записи/стирания (с блокировкой секторов).
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• Энергонезависимая память (Data Flash): 4 КБ — специальный блок флеш-памяти, эмулирующий EEPROM (выдерживает ~100K циклов записи). Это одно из главных преимуществ серии DZ.

3. Периферия:

• Таймеры:
  • 2x 16-битных таймера (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), входного захвата и сравнения.
  • 1x 2-канальный 16-битный таймер для управления двигателями (MSCAN).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный последовательный порт).
  • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
  • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit).
  • CAN 2.0 A/B: 2 модуля (MSCAN) — критично для автомобильных и промышленных сетей.
• Аналоговая периферия:
  • АЦП: 16-канальный, 12-битный, с временем преобразования ~3 мкс.
  • Компараторы: 3 аналоговых компаратора.
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICG) — не требует внешнего кварца.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор напряжения (LVD).
  • Генератор случайных чисел (RNG).

4. Питание и энергопотребление:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Режимы пониженного энергопотребления: Wait, Stop3 (сохранение RAM).

5. Корпус и выводы:

• Корпус CLF: LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 55 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Указанная вами MC9S08DZ128CLF — это конкретная комбинация характеристик. Номенклатура Freescale/NXP строится по принципу: MC9S08DZ{объем_флеша}{тип_корпуса}{температурный_диапазон/вариант}

• MC9S08DZ128CLF = 128КБ флеш, корпус LQFP-64, температурный диапазон Commercial (0°C to +70°C).
• MC9S08DZ128VLF = То же самое, но для Vehicle/Extended диапазона (-40°C to +105°C или 125°C) — наиболее распространенный промышленный вариант.
• MC9S08DZ128MLF = Для Military/расширенного диапазона (-40°C to +125°C).

Аналоги с другим объемом памяти в том же корпусе и с той же периферией:

• MC9S08DZ60CLF/VLF/MLF — 60 КБ флеш, 4 КБ RAM, 2 КБ Data Flash.
• MC9S08DZ96CLF/VLF/MLF — 96 КБ флеш, 6 КБ RAM, 3 КБ Data Flash.

Варианты в другом корпусе (для модели на 128КБ):

• MC9S08DZ128MPV — корпус MAPBGA-64 (более компактный).
• MC9S08DZ128F — корпус QFN-64 (альтернатива LQFP).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены в текущем портфолио NXP:

• Серия S9S08DZ — это автомобильная (AEC-Q100) версия MC9S08DZ. Функционально идентичны, но с более строгим тестированием. Например: S9S08DZ128VLF. Является рекомендуемой заменой для новых проектов.
• Серия MC9S08Dx (без "Z"): Более ранние версии, не имеют блока Data Flash (эмуляции EEPROM). Например, MC9S08DG128.

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

• В пределах семейства DZ (60, 96, 128) — полная совместимость по выводам. Можно заменить на чип с большим или меньшим объемом памяти, не меняя печатную плату.
• С семейством DV (MC9S08DV128 и др.) — также в основном совместима, но у DV немного другая периферия (например, USB).

3. Эволюционные/более новые аналоги (рекомендуется для новых разработок):

• Серия S08P — прямое и более современное развитие линейки S08. Имеет улучшенную производительность,更低кое энергопотребление и расширенную периферию. Многие модели совместимы по выводам и коду с DZ.
  • S08PT60VLF — близкий аналог с 60 КБ флеш.
  • Для полной замены DZ128 нужно смотреть на старшие модели S08P с большим объемом памяти и 2x CAN.
• 32-битные аналоги (более производительные):
  • Серия S12 MagniV (S12ZVL, S12ZVC) — 16-битные чипы с высокой интеграцией (включая драйверы для двигателей).
  • Серия ARM Cortex-M0+ от NXP (например, KE02, KE04) — более современная 32-битная архитектура, часто сопоставимая по цене, но с большей производительностью и современным инструментарием. Требует переписывания кода.

Важное примечание:

Микроконтроллеры серии MC9S08 находятся в статусе "Не рекомендуется для новых проектов" (NRND) или "На снятии с производства" у NXP. Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать серии S9S08DZ (для автомобилей) или S08P (для промышленности) как прямых наследников с лучшей поддержкой и долгосрочной доступностью.

Итог: MC9S08DZ128CLF — это мощный, хорошо оснащенный 8-битный микроконтроллер, идеальный для проектов с требованиями к CAN-шине, надежному хранению данных и работе в широком диапазоне напряжений. При выборе для нового изделия стоит обратить внимание на его более современные аналоги от NXP.