Freescale MC68HC11D0CFNE2R

Отличный выбор! MC68HC11D0CFNE2R — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике и учебных процессах.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание

MC68HC11D0CFNE2R — это представитель знаменитого семейства 8-битных микроконтроллеров MC68HC11. Модель D0 относится к "расширенному" семейству (Expanded Memory Series) с внешней шиной адреса/данных, что позволяет подключать внешнюю память (RAM, ROM, периферию).

• Архитектура: Гарвардская модифицированная, на базе процессорного ядра CPU11.
• Ключевые особенности: Высокая надежность, низкое энергопотребление, богатая периферия "на борту" и отличная документация. Это полнофункциональный микроконтроллер, способный работать как в автономном режиме (Single-Chip), так и в режиме с внешней памятью (Expanded).
• Основные сферы применения: Промышленные контроллеры, системы управления, автомобильные блоки (не критичные к безопасности), учебные стенды (например, знаменитая плата Motorola/Freescale 68HC11 EVBU), устаревшая, но еще функционирующая электроника.

Полная расшифровка маркировки

• MC — Motorola Semiconductor (производитель).
• 68HC11 — семейство микроконтроллеров.
• D — обозначение модификации (версии) кристалла с конкретным набором периферии и памяти.
• 0 — температурный диапазон и тип корпуса (в данном случае промышленный температурный диапазон -40°C до +85°C).
• C — обозначает наличие маскированной (зашитой на заводе) ПЗУ-памяти. У данной модели есть 4 КБ ROM.
• F — тип корпуса: 52-контактный PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Один из самых распространенных вариантов для этого семейства.
• NE2 — специфический код процесса/версии производства.
• R — обозначает поставку в Tape & Reel (на катушке для автоматического монтажа).

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное CPU11, тактовая частота до 3 МГц (внешний кварц делится на 4) | | Внутренняя память | 4 КБ маскированное ПЗУ (ROM), 512 байт ЭСППЗУ (EEPROM), 256 байт ОЗУ (RAM) | | Внешняя память | Режим Expanded Mode: адресация до 64 КБ внешней памяти (шины адреса и данных) | | Таймеры/Счетчики | 16-битный таймер с 3 каналами захвата/сравнения и 1 каналом вывода ШИМ | | Последовательные интерфейсы | Асинхронный порт SCI (UART) и Синхронный порт SPI | | АЦП | 8-канальный, 8-битный АЦП | | Порты ввода/вывода | 38 линий I/O (включая линии внешней шины), 16 из которых с функцией прерывания | | Стражевой таймер (Watchdog) | Присутствует | | Напряжение питания | 5 В ±10% | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (промышленный) | | Корпус | 52-PLCC |

Парт-номера (полные аналоги)

Это полные аналоги в разных корпусах или с разным температурным диапазоном. Кристалл и функционал идентичны.

1. MC68HC11D0CFN2 — Ближайший аналог. Суффикс "R" в конце (Tape & Reel) часто опускается в общих описаниях. Это одна и та же микросхема, но в разной упаковке для поставки.
2. MC68HC11D0CP2 — Корпус 52-SDIP (керамиальный DIP). Подходит для прототипирования и ремонта.
3. MC68HC11D0CCFN2 — Корпус 52-CQFP (квадратный плоский).
4. MC68HC11D0CVFN2 — Более широкий температурный диапазон (-40°C до +105°C), корпус 52-PLCC.

Важно: Цифра 2 в конце (FN2, CP2) часто указывает на вторую (улучшенную) ревизию ядра или процесс производства.

Совместимые модели (замена требует внимания!)

Это микроконтроллеры из того же семейства HC11, которые могут быть функционально совместимы или совместимы по выводам (пин-ту-пин), но имеют отличия в объеме памяти. Перед заменой ОБЯЗАТЕЛЬНО сверяйтесь с даташитами!

1. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) и прошивке:

• MC68HC711D0CFN2 — OTP-версия (One Time Programmable). Вместо маскированного ROM (4 КБ) здесь 4 КБ пользовательской OTP-памяти. Идеальная замена для прототипирования и мелких серий. Корпус 52-PLCC.
• MC68HC711D0CP2 — То же самое, но в корпусе 52-SDIP.

2. Функционально близкие, но с другим объемом памяти (требуют адаптации прошивки/проверки распиновки):

• MC68HC11D3CFN2 / MC68HC711D3CFN2 — Имеют 12 КБ ROM/OTP и 512 байт EEPROM, но только 192 байт RAM. Могут быть совместимы по выводам в некоторых корпусах.
• MC68HC11E1CFN2 / MC68HC711E1CFN2 — Более продвинутая версия: 12 КБ ROM/OTP, 512 байт EEPROM, 512 байт RAM, улучшенный таймер. Распиновка отличается! (корпус 52-PLCC, но назначение ног частично изменено).
• MC68HC11A1 / MC68HC711A1 — Базовая модель с 8-канальным АЦП, но без внешней шины (только Single-Chip режим). Не является прямой заменой!

Важные замечания

1. Снят с производства (NRND или Obsolete): Все микроконтроллеры семейства HC11 официально сняты с производства. Их можно найти только на вторичном рынке (у дистрибьюторов перекупленных компонентов).
2. Для новых разработок NXP настоятельно рекомендует переходить на современные архитектуры, например:
   • S08 (8-битные, например, MC9S08 series) — эволюционное развитие HC11.
   • RS08 (8-битные, сверхмалопотребляющие).
   • S12 / S12X (16-битные, популярны в автоиндустрии).
   • ARM Cortex-M (32-битные, например, серии Kinetis, LPC).
3. Программирование: Для программирования OTP-версий (MC68HC711...) и EEPROM требовались специальные программаторы (например, от Hi-Lo Systems, Data I/O). Внутреннее ROM в MC68HC11D0 программируется только на заводе при изготовлении.

Этот микроконтроллер — легенда своего времени, и его описание является важной частью истории встраиваемых систем.