Freescale S9S12GN32F1MLC

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale S9S12GN32F1MLC, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale S9S12GN32F1MLC — это 16-битный микроконтроллер из семейства S12G, ориентированный на применение в автомобильной и промышленной электронике. Он построен на высокопроизводительной 16-битной архитектуре S12CPU, которая обеспечивает отличное соотношение производительности и энергоэффективности.

Этот микроконтроллер является частью платформы S12 MagniV, ключевой особенностью которой является интеграция на одном кристалле с 16-битным ядром S12 аналоговых компонентов, таких как регуляторы напряжения (LDO) и интерфейсы для непосредственного управления датчиками. Модель S9S12GN32F1MLC специально разработана для управления бесколлекторными двигателями постоянного тока (BLDC) и другими приложениями, требующими наличия высокоточных ШИМ-модулей и интерфейсов связи.

Его основная "фишка" — это встроенный 3-фазный драйвер мотора предварительной ступени (Pre-Driver), который позволяет напрямую управлять внешними силовыми MOSFET- или IGBT-транзисторами, что значительно упрощает и удешевляет разработку систем управления двигателями.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 16-битная (S12CPU)
• Тактовая частота: До 50 МГц
• Объем Flash-памяти: 32 КБ
• Объем RAM: 2 КБ
• Объем EEPROM: 1 КБ
• Порты ввода/вывода (I/O): До 35 портов (в зависимости от конфигурации)
• Аналого-цифровые преобразователи (ADC):
  • 16-канальный 10-битный АЦП
• Таймеры:
  • 8-канальный 16-битный таймер (TIM)
  • 2-канальный 16-битный периодный таймер (PIT)
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 1 x SCI (UART)
  • 1 x SPI
  • 1 x I²C
• Модули ШИМ (PWM):
  • 8-канальный 16-битный модуль PWM (XOR функция для 3-фазного управления мотором)
• Ключевая особенность — Контроллер мотора (S12G MCU):
  • Встроенный 3-фазный Pre-Driver: Позволяет напрямую управлять затворами внешних MOSFET/IGBT.
  • Усилители для датчиков тока: Встроенные операционные усилители (OPAMP) для измерения тока в фазах мотора.
  • Компараторы: Для защиты по току и быстрого отключения.
• Системные функции:
  • Встроенный тактовый генератор (IRC)
  • Сторожевой таймер (COP)
  • Модуль мониторинга питания (LVD)
  • Встроенный регулятор напряжения (LDO) для питания чипа от более высокого напряжения (например, автомобильного бортового питания).
• Напряжение питания: 2.35V - 5.5V (для ядра и периферии), поддерживает прямое подключение к автомобильному аккумулятору (через внешние компоненты).
• Температурный диапазон: Автомобильной (-40°C до +85°C или +125°C, в зависимости от версии).
• Корпус: LQFP-48 (7x7 мм)

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот микроконтроллер является частью большого семейства. Вот основные парт-номера и совместимые модели, которые можно рассматривать как альтернативу или для миграции проекта.

Прямые аналоги в семействе S12G

Модели отличаются в основном объемом памяти и типом корпуса. Ядро, периферия и ключевые функции (как Pre-Driver) идентичны.

• S9S12GN16F1CLF — 16 КБ Flash, 1 КБ RAM, LQFP-32.
• S9S12GN32F1CLF — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, LQFP-32.
• S9S12GN32F1MLC — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, LQFP-48 (рассматриваемая модель).
• S9S12GN48F1MLC — 48 КБ Flash, 4 КБ RAM, LQFP-48.
• S9S12GN60F1MLC — 60 КБ Flash, 4 КБ RAM, LQFP-48.
• S9S12GN64F1MLE — 64 КБ Flash, 8 КБ RAM, LQFP-64.

Совместимые / Альтернативные модели из других семейств S12 MagniV

Эти модели имеют схожую архитектуру и предназначение (управление моторами), но могут иметь отличия в интегрированной силовой части или наборе периферии.

1. Семейство S12ZVM (ZVM - Zero Volt Margin):

   • 9S12ZVMF32 — Более современное семейство, также с интегрированным 3-фазным Pre-Driver'ом и даже с интегрированными LDO и стабилизатором питания для датчиков (VREG). Прямой аналог по функционалу, но с более новой и эффективной архитектурой S12Z. Хороший вариант для новых разработок.

2. Семейство S12VR:

   • MC9S12VR32 — Семейство, ориентированное на управление реле и клапанами, имеет интегрированные драйверы полного моста (H-Bridge). Подходит для других типов двигателей (например, шаговых) и исполнительных механизмов.

3. Классические S12 без интегрированного Pre-Driver'а:

   • Семейства S12XE, S12P и т.д. Это мощные 16-битные МК, но они не содержат встроенного драйвера мотора. Для управления BLDC-двигателем потребуется внешняя силовая плата с Pre-Driver'ом. Используются для более сложных задач, где управление мотором — лишь одна из многих функций.

Области применения

• Управление автомобискими вентиляторами охлаждения и отопителя
• Управление топливными и водяными насосами
• Приводы стеклоподъемников, люков, сидений
• Управление серводвигателями в промышленной автоматике
• Бытовые приборы с бесщеточными двигателями (кондиционеры, стиральные машины)

Важное примечание

Компания Freescale Semiconductor была приобретена компанией NXP Semiconductors в 2015 году. Поэтому актуальная техническая документация, поддержка и продажи сейчас осуществляются под брендом NXP. При поиске даташитов и инструментов разработки ищите NXP S9S12GN32F1MLC.