Freescale MCF51AC128CCLKE

Отличный выбор! Freescale MCF51AC128CCLKE — это 8-битный микроконтроллер из семейства ColdFire V1, которое позже стало частью линейки Kinetis EA (а затем и Kinetis L) от NXP после поглощения Freescale. Этот МК сочетает в себе ядро ColdFire с периферией, характерной для 8-битных микроконтроллеров, что делает его мощным решением для встраиваемых систем.

Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

Микроконтроллер MCF51AC128CCLKE построен на высокоэффективном 32-битном ядре ColdFire V1, работающем на частоте до 50.33 МГц. Несмотря на 32-битное ядро, он позиционируется как 8/16-битный МК благодаря своей архитектуре, оптимизированной для замены классических 8-битных устройств с существенным приростом производительности. Он предназначен для применений, требующих высокой вычислительной мощности, богатой периферии и низкого энергопотребления: промышленная автоматизация, системы управления электродвигателями, бытовая техника, охранные системы и сложные потребительские устройства.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битное ядро Freescale ColdFire V1.
• Тактовая частота: До 50.33 МГц.
• Производительность: До ~50 Dhrystone MIPS.
• Флеш-память: 128 КБ.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.

2. Периферия и интерфейсы:

• Таймеры:
  • 2x 16-битных таймера (TPM): Каждый с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения и счетчика.
  • Модуль периодического прерывания (PIT).
  • Сторожевой таймер (COP).
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП (ADC): 12-битный, до 16 каналов, скорость конверсии до 1.5 Мвыб/с.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 2x UART (SCI): С поддержкой LIN.
  • Модуль SPI.
  • Модуль I²C.
• Системные функции:
  • Модуль генерации тактовых сигналов (CGM): Поддержка внешнего кварца, внутреннего генератора.
  • Контроллер прерываний (INTC).
  • Модуль управления питанием (PMC) с режимами пониженного энергопотребления (Wait, Stop).

3. Электромеханические характеристики:

• Корпус: LQFP-48 (7x7 мм).
• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон, совместимый с 3.3В и 5В логикой).
• Диапазон температур: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 40 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Основная часть номера MCF51AC128CCLKE расшифровывается так:

• MCF51AC128: Семейство и модель (ColdFire V1, 128 КБ флеш).
• C: Вариант температуры (промышленный, -40°C to +85°C).
• CLKE: Код корпуса и варианта поставки.
  • CLK: Обозначает корпус LQFP-48.
  • E: Вариант упаковки (обычно лента и катушка для автоматического монтажа).

Альтернативные парт-номера в этом семействе (могут отличаться объемом памяти, периферией или корпусом):

• MCF51AC128CLLK (LQFP-32, 8 КБ RAM) - другой корпус, меньше линий I/O.
• MCF51AC128BLLK (LQFP-32, 4 КБ RAM) - меньше RAM.
• MCF51AC64CLLK (LQFP-32, 64 КБ флеш, 4 КБ RAM).
• MCF51AC256CLLK (LQFP-32, 256 КБ флеш, 16 КБ RAM).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги от NXP (последующие поколения): После интеграции Freescale в NXP, семейство MCF51AC/AG было переименовано и стало основой для серий:

• Kinetis EA Series (Kinetis EA MKE02): Это прямой наследник и рекомендуемая замена. Микроконтроллеры MKE02Z64VLD2 (LQFP-32, 64 КБ) или MKE02Z128VLK2 (LQFP-32, 128 КБ) обладают схожей периферией, лучшей производительностью (ядра ARM Cortex-M0+), большей экосистемой и активной поддержкой. Для корпуса LQFP-48 можно смотреть на MKE02Z128VLC2. Это наиболее актуальные и доступные аналоги на сегодня.
• Kinetis L Series (KL1, KL2): Более ранняя серия на Cortex-M0+, также подходящая для апгрейда, но EA Series более близка по периферии и позиционированию.

2. Совместимые по выводам и функционалу (Drop-in Replacement): Полного "дроп-ин" аналога с идентичной распиновкой может не существовать из-за смены ядра. Однако:

• MCF51AC128CLLK (LQFP-32) и другие из того же семейства имеют совместимость по коду (ядро то же) и частично по выводам.
• Для перехода на Kinetis EA потребуется переработка печатной платы и миграция кода (с ColdFire на ARM Cortex-M0+), хотя NXP предоставляет инструменты для облегчения миграции.

3. Аналоги от других производителей (по классу и применению):

• Microchip (Atmel) AVR UC3C / SAM C/D (на ядре ARM Cortex-M0+).
• STMicroelectronics STM32F0 Series (Cortex-M0).
• Infineon XMC1000 Series (Cortex-M0).
• Renesas RL78/G1F (проприетарное 16-битное ядро).

Важное примечание:

Семейство MCF51AC/AG и конкретно MCF51AC128CCLKE находятся в состоянии "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL). Это означает, что для новых проектов настоятельно рекомендуется использовать современные аналоги из серии NXP Kinetis EA (MKE02). Они предлагают лучшую производительность, энергоэффективность, более современные инструменты разработки и долгосрочную доступность.

Резюме: MCF51AC128CCLKE — это мощный 8/32-битный МК своего времени, который сегодня успешно заменяется на микроконтроллеры NXP Kinetis EA Series на ядре ARM Cortex-M0+.