Freescale MC9S08QG8CFKE

Отличный выбор! MC9S08QG8CFKE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08, известный своей простотой, надежностью и низкой стоимостью. Он идеально подходит для простых встраиваемых систем, бытовой электроники, игрушек, датчиков и устройств с батарейным питанием.

Описание

MC9S08QG8 — это флагманская модель в линейке Q (Value Line) семейства S08. Его ключевая философия — «достаточно для многих применений». Он предлагает оптимальный баланс между производительностью, периферией и ценой.

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц.
• Фокус на эффективность: Отлично подходит для замены простых логических схем, таймеров и устаревших 8-битных микроконтроллеров.
• Низкое энергопотребление: Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop3) для батарейных применений.
• Простота в освоении: Имеет всего 21 инструкцию, что упрощает программирование на ассемблере. Широко поддерживается в средах разработки (CodeWarrior, теперь рекомендуемый — MCUXpresso IDE с поддержкой через дополнительные пакеты).
• Упаковка: CFKE в конце парт-номера указывает на корпус TSSOP-16.

Технические характеристики (кратко)

• Ядро: 8-битное HCS08, до 20 МГт/с (20 МГц системной шины).
• Память:
  • Флэш-память: 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
  • ОЗУ (RAM): 512 байт.
  • Память данных: 256 байт (включая регистры ввода/вывода).
• Тактирование: Внутренний генератор (ICS) с точностью ±1% (не требует внешних компонентов), поддержка внешнего кварцевого или резонаторного генератора.
• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер/счетчик (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • Модуль реального времени (RTC) с часовым кварцем (не входит в комплект).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 10-битный АЦП с 6-ю каналами (в корпусе TSSOP-16).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SPI (последовательный периферийный интерфейс).
  • I²C (Inter-Integrated Circuit).
  • SCI (UART) (асинхронный последовательный интерфейс).
• Системная защита: Сторожевой таймер (COP), контроль напряжения питания.
• Ввод/Вывод: До 14 линий GPIO (в корпусе TSSOP-16) с возможностью пробуждения по прерыванию.
• Напряжение питания: 2.7В — 3.6В (типично 3.3В). Важно: это не 5В микроконтроллер!
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: TSSOP-16 (обозначен суффиксом CFKE).

Парт-номера (полный номер и аналоги в других корпусах)

Семейство MC9S08QG8 выпускалось в разных корпусах и с разными температурными диапазонами. CFKE — это конкретная вариация.

• MC9S08QG8CFKE – TSSOP-16, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• MC9S08QG8CFJE – SOIC-16, промышленный температурный диапазон.
• MC9S08QG8CPBE – DIP-16 (для монтажа в отверстия), промышленный температурный диапазон. Наиболее популярен для прототипирования.
• MC9S08QG8CFDER – TSSOP-16, Tape & Reel (поставка на катушке для серийного производства).
• MC9S08QG4xxx – Модель с 4 КБ флэш-памяти.
• MC9S08QG8xxx – Модель с 8 КБ флэш-памяти.

Совместимые и аналогичные модели (от NXP/Freescale)

При выборе аналога важно смотреть на объем памяти, набор периферии и корпус.

1. Прямые аналоги в том же семействе (S08Q):

• MC9S08QG4 – Полностью совместим по выводам и периферии, но имеет 4 КБ флэш-памяти и 256 байт ОЗУ. Идеальная замена, если ресурсов QG8 хватает "впритык".
• MC9S08QD4 – Более простая и дешевая версия: 4 КБ флэш, 256 байт ОЗУ, нет SCI (UART), только 1 таймер. Подходит для самых простых задач.

2. Более продвинутые модели семейства S08:

• MC9S08PA / PT / PW – Семейство S08P (расширенная линейка Value Line). Имеют больше периферии (например, больше каналов ШИМ, компаратор), часто стоят дешевле и более доступны на рынке. Требуют внимательного изучения даташита из-за возможных отличий в распиновке.
  • Пример: MCS9S08PT16 (16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ, 16-пин).
• MC9S08AC / AW – Семейство S08A. Имеют встроенный драйвер для ЖК-дисплея.
• MC9S08LL / LG – Семейство S08LL. Специализированы для сверхнизкого энергопотребления (до 1.8В).

3. Современные 32-битные аналоги (ARM Cortex-M0+ от NXP):

Для новых разработок NXP активно предлагает переходить на более производительные и энергоэффективные 32-битные ядра.

• KE02Z (семейство Kinetis E) – Прямой "следующий шаг" от S08. 32-битное ядро Cortex-M0+, 5В питание, высокая помехоустойчивость, часто совместимая периферия. Например, MKE02Z16VLD4.
• LPC800 (семейство LPC) – Другие популярные Cortex-M0+ микроконтроллеры от NXP с низкой стоимостью. Например, LPC812M101JDH16.
• MCX A (серия N) – Новейшее семейство NXP, объединяющее наследие Kinetis и LPC. Широкий выбор моделей, включая очень простые и дешевые.

Важное замечание:

Микроконтроллеры серии S08, включая QG8, являются устаревшими (mature) продуктами. NXP не рекомендует их для новых проектов (Not Recommended for New Designs - NRND). Это означает, что их производство продолжается, но основная техническая поддержка и разработка новых инструментов сосредоточена на более новых семействах (Kinetis, LPC, MCX). При старте нового проекта стоит рассмотреть современные аналоги. Однако для поддержки существующего парка оборудования или для очень простых задач QG8 остается отличным и доступным решением.