Freescale MC9S08AW16CFGE

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP Semiconductors) MC9S08AW16CFGE — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, известный своей надежностью, низким энергопотреблением и богатой периферией для встраиваемых систем среднего уровня сложности.

Описание и основные особенности

MC9S08AW16CFGE является представителем линейки "A" (Automotive/Industrial) семейства S08, что подразумевает повышенную стойкость к помехам и расширенный температурный диапазон, что делает его пригодным для промышленных и автомобильных применений (не для критичных по безопасности систем).

Ключевые особенности:

• Ядро: Высокопроизводительное 8-битное ядро HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц (шина 10 МГц).
• Флеш-память: 16 КБ с возможностью записи/стирания во время работы (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ: 1 КБ.
• Периферия, богатая для своего класса:
  • Таймеры: Два 16-битных таймера (TPM1 и TPM2) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • АЦП: 10-битный аналого-цифровой преобразователь с 8 каналами и временем преобразования ~7 мкс.
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • SCI (UART): 1 модуль (AW16 имеет один, в других модификациях их два).
    • SPI: 1 модуль.
    • I²C: 1 модуль (обозначается как IIC).
  • Встроенный генератор (ICG): Позволяет работать без внешнего кварцевого резонатора, имеется внутренний источник тактирования.
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от зависаний программы.
  • Таймер реального времени (RTC): С автономным питанием от резервного источника (внешней батарейки).
• Количество линий ввода-вывода: До 34 линий (в зависимости от корпуса и конфигурации).
• Напряжение питания: 2.7В - 5.5В, что позволяет работать как от 3.3В, так и от 5В логики.
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C или расширенный до +105°C для некоторых версий).
• Корпус: CFGE соответствует корпусу LQFP-44 (44 вывода, планарный корпус с квадратным расположением выводов).

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро / Архитектура | 8-бит, Freescale HCS08 (CISC) | | Макс. частота (шины) | 20 МГц (ядро) / 10 МГц (шина) | | Флеш-память | 16 КБ | | ОЗУ (RAM) | 1024 байт (1 КБ) | | Память данных | 512 байт EEPROM (эмулируется во флеш) | | АЦП | 10-бит, 8 каналов | | Таймеры (PWM) | 2 x 16-бит TPM (всего 4 канала ШИМ) | | Интерфейсы | 1 x SCI (UART), 1 x SPI, 1 x I²C | | Линии I/O | До 34 (зависит от конфигурации) | | Напряжение питания | 2.7 В – 5.5 В | | Темп. диапазон | -40°C … +85°C (промышленный) | | Корпус | LQFP-44 (обозначение CFGE) | | Сторожевой таймер | Есть (COP) | | Тактирование | Внутренний/внешний генератор (ICG) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот микроконтроллер входит в большое семейство с разным объемом памяти и периферии. Номер состоит из нескольких частей: MC9S08AW60CFGE, где:

• AW — серия.
• 60 — объем Flash-памяти в КБ (в вашем случае 16).
• C — температурный диапазон (промышленный).
• F — вариант корпуса (часто означает бессвинцовый).
• GE — код корпуса (LQFP-44).

Прямые аналоги и модификации в той же серии AW:

• MC9S08AW32CFGE — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, в остальном идентичен.
• MC9S08AW60CFGE — 60 КБ Flash, 4 КБ RAM, два модуля SCI (два UART).
• MC9S08AW48CFGE — 48 КБ Flash, 3 КБ RAM, два модуля SCI.
• MC9S08AW16CFUE — аналог в корпусе QFN-44 (меньше по высоте).
• MC9S08AW16CSC — аналог в корпусе SDIP-42 (для монтажа в отверстия).

Совместимые модели из других серий семейства S08 (с похожей периферией и pin-to-pin совместимостью в LQFP-44):

• MC9S08AC128/AC96/AC60/AC48 (серия AC) — имеют CAN-контроллер (ключевое отличие!), больший объем памяти. Являются прямыми функциональными аналогами с расширенными возможностями. Например, MC9S08AC128CFGE (128 КБ Flash, CAN) часто используется как замена с апгрейдом.
• MC9S08PA и MC9S08PT — более поздние и экономичные серии с улучшенными характеристиками АЦП и низким энергопотреблением. Требуют проверки распиновки и миграции кода.
• MC9S08QD4/QC8 — более простые и дешевые модели с меньшим числом выводов и периферии.

Важные примечания по совместимости:

1. Прямая аппаратная совместимость (drop-in replacement) часто достигается в пределах серии AW и при переходе на серию AC (с CAN). Корпуса с суффиксом CFGE (LQFP-44) имеют одинаковую распиновку.
2. Программная совместимость высока в рамках всего семейства HCS08, но требует адаптации файлов конфигурации (прагмы, регистры периферии могут иметь небольшие отличия) и перекомпиляции проекта.
3. При выборе аналога необходимо сверяться с Reference Manual (документ S08RMv1) и Data Sheet для конкретной модели на сайте NXP.

Текущий статус: Микроконтроллеры семейства S08 находятся в состоянии "Not Recommended for New Designs (NRND)" или "Active" для некоторых модификаций. Для новых проектов NXP рекомендует рассматривать более современные архитектуры, такие как ARM Cortex-M (серии Kinetis, LPC) или свои флагманские 8-битные ядра S08P и S08MM. Однако MC9S08AWxx остается отличным выбором для поддержки старых проектов, ремонта или там, где требуется проверенная надежность и простота 8-битной платформы.