Freescale MC912DG128ACPVE

Отличный выбор! MC912DG128ACPVE — это классический 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из семейства HCS12 (или S12). Он широко использовался и до сих пор применяется в автомобильной электронике, промышленной автоматизации и учебных процессах.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC912DG128ACPVE — это высокопроизводительный 16-битный микроконтроллер с 16-разрядным ядром HCS12, 128 КБ флэш-памяти, 8 КБ ОЗУ и богатым набором периферийных модулей. Выполнен в корпусе LQFP-112. Буква "A" в названии указывает на улучшенные характеристики по сравнению с базовой версией (более высокая тактовая частота, улучшенная периферия).

Ключевая особенность: Архитектура с флэш-памятью EEPROM, которая может программироваться и стираться на лету (In-Application Programming), что делает его очень гибким для разработки и обновлений в поле.

Подробные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 16-битное HCS12 (S12), CISC-архитектура. | | Тактовая частота | До 25 МГц на шине (генератор PLL). | | Память | • 128 КБ флэш-памяти EEPROM (с возможностью блочного стирания и защиты).
• 8 КБ ОЗУ (SRAM).
• 2 КБ EEPROM (электрически стираемая, байтовый доступ).
• 1 КБ регистров ввода/вывода (Memory-Mapped I/O). | | Периферия | • 2× асинхронных последовательных порта (SCI).
• 3× последовательных периферийных интерфейса (SPI).
• 8-канальный 16-битный таймер (TIM) с Input Capture / Output Compare / PWM.
• 2× 8-канальных 10-битных АЦП (можно объединить в один 16-канальный).
• 8-канальный 16-битный таймер для управления двигателями (PWM) с независимой или объединенной ШИМ.
• Модуль контроллера CAN 2.0 A/B (MSCAN) — критично для автомобильных применений.
• Модуль Inter-Integrated Circuit (I²C).
• Модуль обнаружения сбоев (COP) и сторожевой таймер.
• Модуль отладки (BDM) — для программирования и отладки через специальный интерфейс. | | Количество линий ввода/вывода | 91 линия общего назначения (GPIO), большинство с альтернативными функциями периферии. | | Напряжение питания | 2.35В – 3.6В (низковольтное питание, 3.3В номинальное). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (суффикс "C" в парт-номере). | | Корпус | LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Package). | | Особенности | • Векторная обработка прерываний.
• Режимы пониженного энергопотребления (STOP, WAIT).
• Встроенный монитор напряжения (LVI). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Это часть семейства MC9S12Dxx. Близкие по характеристикам парт-номера из той же линии:

• MC9S12DG128ACPVE — Прямой аналог и фактически то же самое. После ребрендинга Freescale на NXP и объединения линеек "S12" и "S12G" этот номер стал основным. Это наиболее вероятный номер для поиска и заказа сейчас.
• MC9S12DG128CPVE — Более ранняя версия ("non-A") с чуть меньшей максимальной частотой (обычно 20-25 МГц) и, возможно, без некоторых улучшений периферии.
• MC9S12DG128ACFUE — Тот же чип в корпусе QFP-80 (имеет меньше линий ввода/вывода).
• MC9S12DG256ACPVE — Версия с 256 КБ флэш-памяти и 12 КБ ОЗУ.
• MC9S12DG64ACPVE — Версия с 64 КБ флэш-памяти и 4 КБ ОЗУ.

Важно: Буква "A" в названии (например, DG128A) указывает на "расширенную" версию с улучшенными характеристиками. Буква "C" после основного номера (например, ...CPVE) указывает на промышленный температурный диапазон.

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость можно рассматривать на нескольких уровнях:

1. Прямая совместимость (в пределах семейства S12D)

• MC9S12DJ128, MC9S12DT128 — Модели с другим соотношением памяти и периферии, но полностью совместимы по выводам (pin-to-pin) и ядру. Это лучший вариант для замены без переразводки платы.
  • DJ — Имеет только 1 КБ EEPROM.
  • DT — Не имеет модуля CAN (MSCAN), но имеет дополнительный модуль BDLC (протокол J1850).

2. Совместимость по периферии и ядру (требует адаптации ПО/платы)

• Семейство MC9S12G (например, MC9S12G128) — Более новая и популярная эволюция S12D. Имеет улучшенное ядро S12X (с фоновой отладкой), часто большую частоту, но может иметь отличия в карте памяти и регистрах. Переход требует переноса кода.
• Семейство MC9S12XE — Флагманская линейка S12 с ядром S12X, включающим конвейер и расширения набора команд (XGATE). Значительно более производительное, но программно-совместимое на уровне базовых инструкций HCS12.

3. Современные аналоги от NXP (рекомендация для новых разработок)

Для новых проектов NXP предлагает более современные и производительные архитектуры:

• S12Z — Эволюция S12 с ядром S12Z VLPR для сверхнизкого энергопотребления, одноцикловым выполнением многих инструкций. Например, S12ZVL.
• ARM Cortex-M ядра:
  • Серия S32K1xx (Cortex-M0+/M4F) — Прямой наследник в автомобильном сегменте, обладает высокой периферийной совместимостью по функциям (CAN, PWM, ADC) и намного большей производительностью. Стандарт de facto для новых автоэлектронных проектов.
  • Серия KE1x (Kinetis E) (Cortex-M0+/M4) — Для промышленных применений, стойкие к сбоям.

Вывод

MC912DG128ACPVE / MC9S12DG128ACPVE — это надежный, проверенный временем контроллер с богатой периферией, идеальный для понимания основ 16-битных систем и поддержки legacy-проектов. Для поиска аналогов или замены в первую очередь стоит смотреть на MC9S12DJ/DT128 (прямая совместимость) или рассматривать переход на современные семейства S12Z или S32K от NXP для новых разработок.