Freescale MC68HC11K1CFUE4

Отличный выбор! Freescale (NXP) MC68HC11K1CFUE4 — это мощный 8-микроразрядный микроконтроллер из легендарного семейства HC11, который до сих пор используется в ряде промышленных и встраиваемых систем.

Общее описание

MC68HC11K1 — это флагманская модель семейства HC11 с расширенной архитектурой. Модель CFUE4 указывает на конкретную ревизию, частоту, тип корпуса и температурный диапазон.

• C — версия маски ROM (поздняя, с исправлениями).
• F — тактовая частота 3.0 МГц (внешний кварц/резонатор).
• U — тип корпуса: QFP-112 (Quad Flat Package).
• E4 — промышленный температурный диапазон: -40°C до +85°C.

Этот МК был разработан для сложных приложений, требующих большого объема памяти, мощных таймеров и множества интерфейсов ввода-вывода.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, с 16-битными регистрами и адресацией.
• Тактовая частота: До 3.0 МГц (внешний источник).
• Системная шина: 8-битная шина данных, 16-битная шина адреса.

2. Память:

• Встроенная ROM (Mask ROM): 24 Кбайт (запрограммирована на заводе под заказ большими партиями). У модели CFUE4 — маска версии "C".
• Встроенная EEPROM: 640 байт (с защитой от случайного стирания).
• ОЗУ (RAM): 768 байт (на кристалле).
• Внешняя память: Возможность адресации до 1 Мбайт внешней памяти (режимы расширенного мультиплексированного и не мультиплексированного доступа) — ключевая особенность серии "K".

3. Периферия и интерфейсы:

• Порты ввода/вывода (I/O): До 62 линий (8-битные порты A, B, C, D, E, F, G, H + 6 бит порта J), многие с альтернативными функциями.
• Таймерная система: Мощный 16-битный таймер с:
  • 3 каналами ввода захвата.
  • 5 каналами вывода сравнения (1 из которых может использоваться как ШИМ).
  • Счетчик импульсов.
• АЦП (Analog-to-Digital Converter): 8-канальный, 8-битный.
• Последовательные интерфейсы:
  • Асинхронный (SCI): 1 порт, с поддержкой LIN.
  • Синхронный (SPI): 1 порт.
• Сторожевой таймер (Watchdog Timer).
• Тактовый генератор: Встроенный, требует внешнего кварцевого резонатора.

4. Системные особенности:

• Режимы работы: Одиночный чип (Single-Chip), расширенный (Expanded), отладочный (Bootstrap), специальный (Special Test).
• Прерывания: Векторная система прерываний (21 вектор), включая немаскируемое прерывание (XIRQ).
• Напряжение питания: 5.0 В ±10%.
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно: Последние цифры/буквы в номере указывают на частоту, корпус и температурный диапазон.

1. Прямые аналоги MC68HC11K1 в других корпусах/частотах:

• MC68HC11K1CFN4 / MC68HC11K1CFN3: Аналогичная ревизия, корпус PLCC-84. "N3" — коммерческий диапазон (0°C to 70°C).
• MC68HC11K1CCFU4 / MC68HC11K1CCFU3: Более ранняя версия маски ROM ("CC"), корпус QFP-112.
• MC68HC11K1CVUE4: Версия с УФ-стираемым ПЗУ (OTP/EPROM) вместо Mask ROM. Крайне редкая и ценная для разработки и мелких серий.

2. Близкие по характеристикам модели из семейства HC11 (совместимы на уровне кода, но с отличиями в периферии и памяти):

• MC68HC11E9 / MC68HC11E20: Классические и самые массовые модели. Имеют меньше памяти (12К/20К ROM, 512/768 RAM), нет возможности работы с 1 Мб внешней памятью, меньше портов ввода-вывода. Совместимость по коду высокая, но требуется адаптация под новые регистры и карту памяти "K" серии.
• MC68HC11F1: Имеет 1 Кбайт EEPROM и 512 байт RAM, но нет встроенной ROM. Близок по периферии к E-серии.
• MC68HC11G5 / MC68HC11G7: Модели с большим количеством ШИМ-каналов (8) и CAN-контроллером (у G7). Имеют 32К ROM.

3. Современные аналоги-преемники (от NXP):

• MC68HC12 Family (например, MC9S12A64, MC9S12C32): 16-битное ядро, обратно совместимое с HC11 на уровне исходного кода (требуется перекомпиляция). Значительно более высокая производительность, больше памяти, богатая периферия. Являются логичной и рекомендуемой платформой для модернизации.
• HCS08 / S08 Family (например, MC9S08AW60): Более современное 8-битное ядро от NXP. Не совместимо на уровне двоичного кода с HC11, но архитектурно похоже. Требует полного переписывания кода, но предлагает лучшую эффективность и энергопотребление.

4. Кроссплатформенные современные аналоги: Для новых разработок часто рассматривают более современные 32-битные ARM-контроллеры (от STMicroelectronics, NXP, Microchip и др.), которые при сопоставимой или меньшей цене предлагают на порядок больше производительности, памяти и периферии.

Области применения (исторические и текущие):

• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики).
• Автомобильная электроника (устаревшие системы управления, бортовые компьютеры).
• Телекоммуникационное оборудование.
• Сложные встраиваемые системы, требующие большого адресного пространства.
• В настоящее время — преимущественно поддержка и ремонт существующего парка оборудования, а также образовательные цели (из-за наглядности архитектуры).

Примечание: MC68HC11K1CFUE4 является устаревшим (Obsolete) компонентом. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги семейств HC12, HCS08 или ARM Cortex-M.