Freescale MC68HC11E1CFN2R2

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MC68HC11E1CFN2R2, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC68HC11E1 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер (МК) из знаменитого семейства HC11 от компании Freescale Semiconductor (ранее Motorola, сейчас часть NXP). Эта серия была одним из промышленных стандартов 90-х и начала 2000-х годов, благодаря своей надежности, богатой периферии и простоте в освоении.

Модель E1 является одной из самых популярных и функционально насыщенных версий в семействе. Она построена на базе высокоэффективного 8-битного ядра HC11, работающего на частоте до 3 МГц (в данной модификации), и содержит значительный объем памяти и широкий набор встроенных периферийных устройств, что позволяло создавать на одной микросхеме сложные системы управления.

Ключевые особенности: Отличное соотношение цена/производительность, встроенная EEPROM, мощный таймер, последовательные интерфейсы, режим Bootstrap для загрузки программы, а также знаменитые специальные режимы (Special Modes): однокристальный, расширенный мультиплексированный и тестовый, которые обеспечивали гибкость при проектировании системы.

Детализация парт-номера: MC68HC11E1CFN2R2

• MC — Motorola (производитель).
• 68HC11 — Семейство микроконтроллеров.
• E1 — Модель (вариант с максимальной периферией в серии E).
• C — Версия ядра (обозначает определенный набор функций и исправлений errata).
• F — Тип корпуса: 52-контактный PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Это квадратный корпус с контактами по периметру.
• N — Диапазон рабочих температур: Промышленный (-40°C до +85°C).
• 2 — Тактовая частота: 2.1 МГц (номинальная работа от 3 МГц, но данный маркировочный код указывает на 2.1 МГц).
• R2 — Код партии, версии упаковки или специфические производственные данные.

Основные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро/Архитектура | 8-битное, CISC (Motorola 68HC11) | | Тактовая частота | До 3 МГц (в данной маркировке 2.1 МГц) | | Рабочее напряжение | 5 В ±10% | | Потребляемый ток | ~15-25 мА в активном режиме (тип.) | | Флэш-память (EEPROM) | 512 байт — электрически стираемая ППЗУ. Одно из главных преимуществ для хранения калибровочных данных и параметров. | | ОЗУ (RAM) | 512 байт | | ПЗУ (ROM/OTPROM) | 12 Кбайт (в данной версии "C" — маскированное ПЗУ или OTP). Для пользователя недоступно для программирования. | | Таймерная система | 16-битный основной таймер с:
• 3 канала захвата
• 5 каналов сравнения (1 из которых — основной для ШИМ)
• Счетчик реального времени (RTI) | | АЦП (Аналого-цифровой преобразователь) | 8-канальный, 8-битный, с мультиплексированным входом. | | Последовательные интерфейсы | • Асинхронный последовательный порт (SCI) — для связи типа UART.
• Синхронный последовательный порт (SPI) — для высокоскоростного обмена с периферией. | | Сторожевой таймер (COP) | Присутствует для защиты от сбоев программы. | | Порты ввода/вывода | 38 линий общего назначения (в 52-выводном корпусе), многие с альтернативными функциями. | | Специальные режимы | • Однокристальный (Single Chip) — все порты как GPIO.
• Расширенный (Expanded) — использование внешней шины адреса/данных.
• Тестовый / Bootstrap — режим загрузки программы через SCI. | | Корпус | PLCC-52 | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (промышленный) |

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги и варианты в серии E1:

Различные суффиксы указывают на тип памяти, корпус и температурный диапазон.

• MC68HC11E1CFN2 / MC68HC11E1CFN3 — Аналоги с разной частотой (2.1 МГц / 3 МГц).
• MC68HC711E1CFN2 — Версия с OTP-PROM (One-Time Programmable) вместо маскированного ПЗУ. Ключевая замена для прототипирования и мелких серий.
• MC68HC11E1VP / MC68HC11E1VFN — Версии в корпусе QFP-52.
• MC68HC811E2CFN — Более продвинутая версия с большим объемом EEPROM (2 Кбайт) и возможностью само-программирования (bootloader). Прямой функциональный аналог с улучшенной памятью.

Совместимые модели из других подсемейств HC11:

Эти модели имеют схожее ядро и набор периферии, но могут отличаться объемом памяти, количеством портов или наличием/отсутствием АЦП. Часто используются как "дроп-ин" или программно-совместимые замены при переделке плат.

• MC68HC11A0/A1/A8 — Более ранние/простые версии (меньше памяти, нет АЦП).
• MC68HC11D3 — Популярная модель с АЦП, но меньшим объемом памяти.
• MC68HC11F1 — Модель с внешней шиной и большим количеством линий I/O (80-контактный корпус).
• MC68HC11K4 — "Флагман" семейства с наибольшим объемом памяти (до 24 Кбайт ROM, 768 байт RAM, 640 байт EEPROM), 8 ШИМ-каналами и дополнительной периферией.

Современные аналоги (от NXP):

Прямых 100% аналогов с тем же корпусом и pin-to-pin совместимостью у NXP сейчас нет. Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные 8-битные или 32-битные архитектуры:

• S08 Family (например, MC9S08): Эволюционное развитие архитекрии HC11, 8-битные, с флэш-памятью, низким напряжением питания. Требуют переразводки.
• ARM Cortex-M (серии Kinetis, LPC): 32-битные МК с высочайшей производительностью, богатой периферией и обширной экосистемой. Стандарт для новых разработок.

Области применения (исторические и актуальные)

• Промышленная автоматика (контроллеры станков, датчики).
• Автомобильная электроника (бортовые системы управления 90-х/2000-х).
• Системы безопасности и сигнализации.
• Медицинское оборудование (несложные приборы).
• Канцелярская и офисная техника (принтеры, копиры).
• Важно: В настоящее время MC68HC11 в основном используется для поддержки legacy-оборудования, ремонта старой техники и в образовательных целях. Для новых проектов выбор этой платформы не рекомендуется.