Freescale MC68HC908MR16CB

Отличный выбор! MC68HC908MR16 — это 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), который был очень популярен в промышленных и автомобильных приложениях в 2000-х годах благодаря своей надежности и встроенным аналоговым модулям.

Общее описание MC68HC908MR16

Это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с Flash-памятью, построенный на ядре HC08. Его ключевая особенность — интегрированный 16-канальный 10-битный АЦП с конвейерной архитектурой и специализированные модули для управления электродвигателями (PWM), что делало его идеальным решением для:

• Приводов двигателей переменного тока (AC Induction, BLDC, PMSM)
• Промышленного управления
• Автомобильных систем (например, электроусилитель руля, управление вентиляторами)
• Бытовая и офисная техника (стиральные машины, кондиционеры)

Архитектура: Фон-Неймановская (общая шина для данных и команд). Основная "фишка": Наличие двух независимых модулей ШИМ (PWM): стандартного 6-канального (PPG) и дополнительного 3-фазного модуля для управления моторами, что позволяло реализовывать сложные алгоритмы типа FOC (Field-Oriented Control).

Технические характеристики MC68HC908MR16CB

• Ядро: 8-битное, семейство M68HC08.
• Тактовая частота: До 8 МГц (внутренняя шина 2 МГц при тактовой 8 МГц).
• Память:
  • Flash-память программы: 16 КБ с возможностью внутрисхемного программирования (ICP) и защитой от чтения.
  • ОЗУ (RAM): 512 байт.
  • EEPROM/Data Flash: Отсутствует (частично могла эмулироваться во Flash).
• Порты ввода/вывода:
  • До 38 линий GPIO (в зависимости от конфигурации и используемых альтернативных функций).
• Аналоговые модули:
  • АЦП: 16-канальный, 10-битный, с временем преобразования ~7 мкс. Уникальная конвейерная архитектура позволяла одновременно выполнять преобразование одного канала и считывать результат с предыдущего.
  • Компараторы: 2 аналоговых компаратора.
• Таймеры и ШИМ:
  • Стандартный таймер (TIM1): 2 канала с возможностью работы в режиме ШИМ (PWM), ввод/вывод.
  • Модуль программируемой импульсной генерации (PPG): 6-канальный 8-битный ШИМ-модуль с гибкой настройкой.
  • Специализированный 3-фазный ШИМ модуль для моторов: Поддержка комплементарного режима с "мертвым временем", защитные входы.
• Интерфейсы связи:
  • SCI (UART): 1 модуль асинхронного последовательного интерфейса.
  • SPI: 1 модуль синхронного периферийного интерфейса.
• Системные модули:
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Часы реального времени (RTC).
  • Генератор тактовой частоты с ФАПЧ (PLL).
• Напряжение питания: 3.0В - 5.5В (рассчитан на широкий диапазон).
• Температурный диапазон: Обычно -40°C до +85°C (промышленный).
• Корпус (MC68HC908MR16CB): 64-выводной CQFP (Ceramic Quad Flat Pack).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номенклатура Freescale обычно включает суффиксы, обозначающие корпус, температурный диапазон и тип памяти.

• MC68HC908MR16CB – Наиболее распространенный вариант: 16 КБ Flash, корпус 64-CQFP.
• MC68HC908MR16CFU – Аналог, но в корпусе 64-QFP (пластиковый).
• MC68HC908MR32 – Модель с 32 КБ Flash и 1 КБ ОЗУ. Парт-номера: MC68HC908MR32CFU (64-QFP).
• MC68HC908MR8 – Модель с 8 КБ Flash и 512 Б ОЗУ.
• MC68HC908MR32CAC – Версия с стек-маской (масочным ПЗУ) вместо Flash, часто для крупных серий.

Примечание: Буква в конце (C) часто обозначает коммерческий/промышленный температурный диапазон, (V) – расширенный автомобильный. CB – керамический корпус, CFU – пластиковый.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и преемники от NXP (Freescale):

• MC56F8006 / MC56F8013 – Рекомендуемая замена. Это уже 16-битные цифровые сигнальные контроллеры (DSC) семейства 56F8000 (Hybrid Controller). Имеют значительно большую производительность (ядра DSP и MCU), больше памяти, улучшенные ШИМ и АЦП, но сохраняют фокус на управлении двигателями. Архитектурно и программно несовместимы с HC08, требуют миграции кода.
• MC9S08MP16 – Более поздний 8-битный контроллер от NXP с улучшенным ядром S08, большей производительностью на МГц, большим объемом памяти и аналогичным набором периферии для мотор-контроля. Частично может рассматриваться как эволюционное развитие.
• MC68HC908MR32 – Уже упомянутый "старший брат" с удвоенной Flash-памятью. Полностью совместим снизу вверх по выводам и периферии.

2. Совместимые по выводам и функции (от других производителей):

Прямых пин-в-пин и кодово-совместимых аналогов от других вендоров для этой узкоспециализированной микросхемы практически нет. Однако для новых разработок рассматривают функциональные аналоги:

• Microchip (Atmel): контроллеры серии AVR XMEGA или dsPIC33 (для DSC) с продвинутыми модулями ШИМ и АЦП.
• STMicroelectronics: серия STM32F1xx/F3xx (ARM Cortex-M), особенно модели с продвинутым таймерным блоком для управления моторами.
• Texas Instruments: линейка C2000 (например, Piccolo) – это основные конкуренты в сегменте управления электроприводами.
• Infineon: 8-битные микроконтроллеры семейства XC800, ориентированные на автомобильные и промышленные приложения.

Важное замечание по текущему состоянию:

MC68HC908MR16 является устаревшим (NRND или Obsolete) продуктом. NXP активно рекомендует переход на более современные платформы, такие как MC56F8000 или ARM Cortex-M based MCUs. При запуске новых проектов следует выбирать эти актуальные семейства. Для поддержки существующего парка оборудования чипы иногда можно найти на вторичном рынке (у дистрибьюторов, специализирующихся на устаревших компонентах).