Freescale MC912DG128AVPVE

Отличный выбор! Freescale MC912DG128AVPVE — это мощный 16-битный микроконтроллер из знаменитого семейства HC12/HCS12, широко использовавшегося в автомобильной и промышленной электронике. Вот подробное описание и характеристики.

Общее описание

MC912DG128AVPVE — это 16-битный микроконтроллер с архитектурой HCS12, созданный на базе процессорного ядра CPU12. Он является флагманом линейки MC9S12D и отличается высокой интеграцией, производительностью и набором периферии, что делало его идеальным для сложных применений:

• Автомобильная электроника (кузовные модули, управление двигателем, комбинации приборов)
• Промышленные системы управления
• Сложные устройства с интерфейсами CAN и LIN.

Ключевая особенность — два независимых CAN-контроллера (MSCAN), что было редкостью для своего времени.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 16-битная HCS12 (CPU12)
• Тактовая частота: До 25 МГц на ядро (шинная частота 25 МГц).
• Объем памяти:
  • Флэш-память (EEPROM): 128 КБ — основной объем программной памяти.
  • ОЗУ (RAM): 8 КБ — для данных и стека.
  • EEPROM (отдельная): 2 КБ — для хранения калибровочных данных и параметров.
• Периферия (самое важное):
  • 2 x CAN 2.0 A/B модуля (MSCAN): Поддержка до 15 буферов сообщений.
  • 3 x Асинхронных последовательных интерфейса (SCI/UART).
  • 1 x Синхронный последовательный интерфейс (SPI).
  • 8-канальный 16-битный таймер (TIM): С поддержкой PWM, захвата/сравнения.
  • 8-канальный 10-битный АЦП: Время преобразования ~7 мкс.
  • Модуль управления тактированием (PLL): Для гибкой настройки частоты.
  • 5 x 8-битных ШИМ (PWM) каналов.
  • Модуль контроллера прерываний (IOC).
  • Модуль отладки (BDM/Background Debug Mode): Для программирования и отладки через специальный интерфейс.
• Количество линий ввода-вывода (I/O): До 91 линии (в зависимости от конфигурации периферии и корпуса).
• Напряжение питания: 2.35В - 5.5В (широкий диапазон, совместим с 3.3В и 5В логикой).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Существовали и автомобильные версии (-40°C до +125°C) с другими индексами.
• Корпус: LQFP-112 (квадратный плоский корпус с 112 выводами).

Парт-номер (Part Number) и расшифровка

Полный парт-номер: MC9S12DG128AVPVE

Расшифровка по документации Freescale (NXP):

• MC9S12 — семейство микроконтроллеров.
• D — серия (линейка с конкретным набором периферии).
• G — вариант с 2 КБ EEPROM и 128 КБ Flash.
• 128 — объем флэш-памяти в КБ.
• A — версия ядра/ревизия.
• V = Напряжение питания 5В (широкий диапазон).
• P = Корпус LQFP.
• VE = Промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C) и специфический вариант поставки (Tape & Reel).

Прямые аналоги и парт-номера:

• MC9S12DG128AVPVE / MC912DG128AVPVE — это один и тот же чип. Префикс "MC9S12" стал стандартным, но в старых документациях встречается "MC912".
• MC9S12DG128AVPUE — отличия в последних буквах (UE вместо VE), могут касаться упаковки (Tray вместо Tape & Reel) или незначительных производственных ревизий. Функционально идентичен.
• MC9S12DG128CPVE — версия с корпусом LQFP-80 (меньше ног, меньше линий I/O). Внимание! Не является полным аналогом по выводам.

Совместимые и аналогичные модели (HCS12 Family)

Микроконтроллеры семейства HCS12 обладают высокой степенью совместимости на уровне ядра и периферии. Выбор аналога зависит от необходимого объема памяти и набора периферии.

1. Прямые аналоги в той же серии D:

• MC9S12DG256 — чип с 256 КБ Flash и 12 КБ RAM. Имеет идентичную периферию, включая 2 x CAN. Логичная замена для более сложных проектов.
• MC9S12DG128 (без дополнительных суффиксов) — базовая модель, отличается только температурным диапазоном или упаковкой.
• MC9S12DT128/256 — модель с одним CAN-модулем (вместо двух). Дешевле, если второй CAN не нужен.

2. Совместимые модели из других серий HCS12:

• Серия C (MC9S12C32, MC9S12C128): Меньше периферии и памяти, более дешевые, но программно совместимы на уровне ядра.
• Серия A (MC9S12A64, MC9S12A256): Также имеют 2 x CAN, отличаются составом другой периферии (например, наличием ATD2).
• Серия G (MC9S12G96, MC9S12G128): Более новые и оптимизированные версии, часто с лучшим соотношением цена/производительность, сохраняют совместимость по ядру и многим модулям.

3. Важные замечания по совместимости:

• Программная совместимость: Код, написанный на C или ассемблере для CPU12, будет переносимым между всеми чипами HCS12 при условии учета различий в адресах периферии и векторов прерываний. Регистры периферии одинаковы.
• Аппаратная совместимость: Не является прямой drop-in заменой с другими моделями из-за разного количества выводов и их распиновки (pinout). При переходе на другую модель необходим пересмотр печатной платы.
• Инструментальная совместимость: Полная. Можно использовать одни и те же средства разработки:
  • Компиляторы: CodeWarrior for HCS12 (классика), GNU GCC for HCS12.
  • Программаторы/отладчики: Любые, поддерживающие интерфейс BDM (P&E Multilink, USBML12, Cyclone Pro, а также простые DIY-адаптеры).
  • IDE: CodeWarrior, Eclipse с плагинами, PlatformIO.

Заключение

MC9S12DG128AVPVE — это классический, хорошо отработанный 16-битный контроллер для задач средней сложности с сетевыми интерфейсами. При выборе аналога или замены в новом проекте сегодня чаще рассматривают более современные 32-битные архитектуры (ARM Cortex-M от NXP/Kinetis, STM32 и т.д.), но для поддержки старого парка оборудования или по причине наработанного кода этот чип остается актуальным. Для прямого аппаратного обновления лучше всего искать MC9S12DG256 в том же корпусе LQFP-112.