Freescale MC9S08AC8CFDE

Отличный выбор! MC9S08AC8CFDE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08. Он широко использовался и до сих пор применяется в промышленной, бытовой и автомобильной электронике.

Краткое описание

MC9S08AC8 — это недорогой, высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, оптимизированный для встраиваемых приложений, требующих надежности, низкого энергопотребления и богатой периферии. Буквы в суффиксе CFDE указывают на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и тип поставки.

• Ядро: HCS08 (совместимо с HC08, но значительно более производительное).
• Архитектура: Гарвардская, конвейерная.
• Основное преимущество: Отличное соотношение цена/производительность/функциональность, простота в освоении, надежность.

Расшифровка обозначения (MC9S08AC8CFDE)

• MC: MicroController.
• 9S08: Семейство (HCS08).
• AC: Подсемейство (общая линейка с базовой периферией).
• 8: Объем флэш-памяти в КБ (8 КБ).
• C: Количество ОЗУ в сотнях байт (C = 12 → 512 байт? Примечание: для AC8 обычно 512 байт, но буква "C" требует уточнения по даташиту).
• F: Версия ядра/техпроцесс.
• D: Тип корпуса (D = SOIC-8). Это ключевой параметр для совместимости по выводам.
• E: Температурный диапазон (E = от -40°C до +85°C).

Технические характеристики (основные)

• Ядро и производительность:

  • Тактовая частота: до 20 МГц (внутренняя шина 10 МГц).
  • Производительность: ~10 MIPS на 20 МГц.
  • Набор инструкций: CISC, богатый набор инструкций, включая умножение/деление.

• Память:

  • Флэш-память (EEPROM): 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету (без блокировки цикла чтения).
  • ОЗУ (RAM): 512 байт (стандартно для AC8).
  • EEPROM (данных): 256 байт (отдельная область, высоконадежная).

• Периферия:

  • Таймеры: 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода/захвата и сравнения.
  • АЦП: 10-битный, 8-канальный АЦП последовательного приближения.
  • Последовательные интерфейсы:
    • SCI (UART): 1 модуль (асинхронный последовательный порт).
    • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
  • Компаратор: 1 аналоговый компаратор.
  • Вход/Выход: До 18 программируемых линий ввода/вывода общего назначения (GPIO), в зависимости от корпуса.
  • Внутренний тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешнего кварца (встроенный генератор с точностью ±1%).
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от зависаний.
  • Монитор напряжения (LVD): Сброс при понижении питания.

• Электропитание и энергопотребление:

  • Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон).
  • Режимы пониженного потребления: Wait, Stop (с сохранением RAM).
  • Ток в активном режиме: ~5 мА при 5В, 10 МГц.
  • Ток в режиме Stop: < 1 мкА (типовое значение).

• Корпус и условия:

  • Корпус (для суффикса D): SOIC-8 (8 выводов).
  • Температурный диапазон (для суффикса E): -40°C до +85°C (промышленный).

Парт-номера (совместимые и альтернативные)

Важно понимать, что полный парт-номер включает суффикс, определяющий корпус и температуру. MC9S08AC8CFDE — это один из конкретных вариантов.

Прямые аналоги и варианты в других корпусах:

• MC9S08AC8CFUE – корпус TSSOP-8 (U).
• MC9S08AC8CFJE – корпус SOIC-16 (J). Имеет больше выводов, доступно больше линий I/O.
• MC9S08AC8CFGE – корпус TSSOP-16 (G).
• MC9S08AC8CFC – корпус DIP-8 (C), температурный диапазон 0°C..+70°C (коммерческий).
• MC9S08AC8CFD – SOIC-8, коммерческий диапазон (0°C..+70°C).

Совместимые модели из того же семейства (с разным объемом памяти/периферии):

• MC9S08AC4 – 4 КБ флэш, 256 байт RAM.
• MC9S08AC12 – 12 КБ флэш, 512 байт RAM.
• MC9S08AC16 – 16 КБ флэш, 1 КБ RAM.
• MC9S08AC32 – 32 КБ флэш, 2 КБ RAM.
• MC9S08AC60 – 60 КБ флэш, 4 КБ RAM.

Совместимые модели из других подсемейств (пин-в-пин и функционально):

• MC9S08PA4 – Более новая и продвинутая линейка S08PA. Имеет улучшенную периферию (например, 16-битный таймер), часто является рекомендованной для новых разработок заменой AC/SC. Требует проверки даташита на совместимость выводов.
• MC9S08SC4 – Линейка S08SC с похожей периферией, часто совместима по выводам.
• MC68HC908 – Предыдущее семейство (HC08). Не является прямой заменой на плате (разные напряжения, тайминги, ядро), но архитектурно и программно схоже.

Важные замечания

1. Снят с производства (EOL): Линейка MC9S08AC официально снята с производства NXP. Для новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги, например, из семейств S08P, S08PA или 32-битные ARM Cortex-M0+ (серия KE).
2. Программирование и отладка: Для разработки использовался комплект DEMO9S08AC8 и отладчики/programmers типа USB Multilink или Cyclone Pro с поддержкой протокола BDM (Background Debug Mode).
3. Документация: Ключевые документы:
   • Даташит (Data Sheet): MC9S08AC8.pdf — подробные электрические характеристики, распиновка.
   • Руководство по ссылкам (Reference Manual): S08RM.pdf — детальное описание ядра и периферии всего семейства HCS08.

Вывод: MC9S08AC8CFDE — проверенный временем, надежный 8-битный МК для несложных задач управления. Его основное применение сегодня — поддержка старых проектов и ремонт. При создании новых устройств лучше выбрать современный аналог.