Freescale MC9S08QG8CDT

Отличный выбор! MC9S08QG8 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP), который долгое время был «рабочей лошадкой» для простых встраиваемых задач. Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC9S08QG8CDT.

Краткое описание

Freescale (NXP) MC9S08QG8CDT — это 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, относящийся к семейству MC9S08QG. Он ориентирован на приложения с низким энергопотреблением, минимальным количеством внешних компонентов и низкой стоимостью. Его ключевые преимущества — встроенный тактовый генератор (ICS), компактные корпуса и богатый набор периферии для своих размеров.

Основная ниша: Бытовые приборы, электронные игрушки, простые пульты управления, датчики, системы управления батарейным питанием, замена 8-битных микроконтроллеров PIC и AVR в простых задачах.

Ключевые технические характеристики

• Ядро: 8-битное Freescale HCS08 (полная совместимость с инструкциями M68HC08).
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (работает от внутреннего или внешнего генератора).
• Флеш-память (Flash): 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• Периферия:
  • Таймеры: Один 2-канальный 16-битный таймер (Timer/PWM Module — TPM) с поддержкой ШИМ (PWM) и захвата/сравнения.
  • АЦП (ADC): 10-битный, 8 каналов.
  • Компаратор: Один аналоговый компаратор (ACMP) с внутренним источником опорного напряжения (64 уровня).
  • Последовательные интерфейсы:
    • SCI (UART): 1 модуль (асинхронный последовательный порт).
    • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
  • Тактирование: Встроенный тактовый генератор (ICS) с внутренним или внешним резонатором/кварцем (от 32 кГц до 20 МГц). Позволяет обходиться без внешних кварцев.
  • Система контроля (Watchdog): Встроенный сторожевой таймер (COP).
  • Таймер реального времени (RTC): Может быть реализован программно с использованием таймера.
• Порты ввода/вывода (I/O): До 11 линий GPIO (в зависимости от корпуса и конфигурации периферии).
• Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (низковольтное питание, идеально для батареек).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Суффикс D в партномере указывает на расширенный температурный диапазон.
• Корпус: TSSOP-8 (обозначение DT в партномере). Очень компактный.
• Упаковка: Лента на катушке (Tape & Reel). Суффикс T в партномере указывает на это.

Расшифровка партномера MC9S08QG8CDT

• MC9S08 — Серия микроконтроллеров на ядре HCS08.
• QG — Подсемейство (Q — общее обозначение, G — конкретная линейка с базовой периферией).
• 8 — Объем флеш-памяти в КБ (8 КБ).
• C — Версия ядра/модуля (часто указывает на конкретное поколение кристалла).
• D — Температурный диапазон: Extended (-40°C to +85°C).
• T — Тип упаковки: Поставка в ленте на катушке (Tape & Reel).

Парт номера и совместимые модели

Прямые аналоги в семействе MC9S08QG (отличаются объемом памяти и корпусом):

• MC9S08QG4CDT — 4 КБ Flash, 256 Б RAM, остальное идентично. Прямая «младшая» замена.
• MC9S08QG8CPC — 8 КБ Flash, корпус DIP-8 (PDIP). Идеален для макетирования и обучения.
• MC9S08QG8CPD — 8 КБ Flash, корпус SOIC-8, промышленный диапазон.
• MC9S08QG8CSC — 8 КБ Flash, корпус SOIC-8, коммерческий диапазон (0°C to +70°C).
• MC9S08QG8CWJ — 8 КБ Flash, корпус SOIC-16 (имеет больше линий I/O).

Совместимые/Альтернативные модели от NXP (более новые или аналогичные):

• MC9S08QD4 / MC9S08QD2 — Более новая серия S08QD. Имеет улучшенное энергопотребление, меньший размер кристалла, схожую периферию (но без SCI/UART!). Прямой конкурент PIC12. Требует проверки наличия нужных интерфейсов.
• MC9S08PA4 / MC9S08PA8 — Серия S08PA. Имеет больше периферии (доп. таймер, больше памяти), сохраняет совместимость по выводам в 8-пиновых корпусах. Часто рекомендуется как модернизация.
• Кроссплатформенные аналоги (по функционалу и цене):
  • Microchip PIC12F683 / PIC16F684 — Классические 8-пиновые PIC с АЦП и ШИМ.
  • Microchip ATtiny85 (от Microchip, бывш. Atmel) — Очень популярный 8-битный AVR в корпусе DIP-8/SOIC-8.
  • STMicroelectronics STM8S001J3 — Недорогой 8-битный MCU от ST в корпусе SOIC-8.

Важные замечания по совместимости:

1. Прямая аппаратная замена возможна только в пределах точно такого же партномера (например, MC9S08QG8CDT от разных производителей) или его вариаций с другим корпусом (CPC, CPD и т.д.), если позволяет разводка платы.
2. При переходе на модель из другого подсемейства (QG4, QD, PA) необходимо:
   • Проверять полную совместимость по выводам (pin-to-pin).
   • Проверять наличие всей необходимой периферии (например, в QD4 нет UART).
   • Адаптировать прошивку, так как могут отличаться адреса регистров и некоторые биты управления. Часто требуется лишь незначительная правка заголовочных файлов и кода инициализации.
3. Инструментальная совместимость: Для всех микроконтроллеров семейства S08 можно использовать один и тот же программатор/отладчик, например, USB Multilink или OpenSDA, и одну среду разработки — CodeWarrior for MCU (устаревшая, но есть бесплатные версии) или современную IDE NXP CodeWarrior (на базе Eclipse) или MCUXpresso IDE.

Вывод: MC9S08QG8CDT — проверенный, надежный и недорогой контроллер для массовых низковольтных применений. При начале новых разработок стоит также рассмотреть его более новые аналоги из серий S08QD и S08PA от NXP.