Freescale MC9S08AW48CFDE

Отличный выбор микроконтроллера! MC9S08AW48CFDE — это один из представителей популярного 8-битного семейства HCS08 от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Описание

MC9S08AW48 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер, ориентированный на применение в промышленных, бытовых и автомобильных (не критичных к безопасности) системах. Его ключевые особенности — низкое энергопотребление, богатая периферия и устойчивость к электромагнитным помехам.

Специфическая часть маркировки CFDE:

• C – обозначает вариант корпуса (в данном случае, вероятно, LQFP-48).
• F – указывает на расширенный температурный диапазон (-40°C до +85°C), характерный для промышленных применений.
• DE – это код, обозначающий конкретные параметры памяти и версию маски (Mask Set). Он важен для поизаказных номеров и точных аналогов.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 (высокоэффективное, C-оптимизированное)
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (до 40 МГц внутренний генератор с ФАПЧ)
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, включая умножение и деление.

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 48 КБ с возможностью записи/стирания на лету (без блокировки процессора)
• ОЗУ (RAM): 2 КБ
• EEPROM (данные): 1 КБ (часто реализована во флэш-памяти)

Периферия (основные блоки):

• Таймеры: Два 16-битных таймера (TPM1, TPM2) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
• АЦП: 16-канальный 10-битный АЦП с высокой скоростью преобразования.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): Два модуля асинхронного последовательного интерфейса.
  • SPI: Один модуль последовательного периферийного интерфейса.
  • I²C: Один модуль интерфейса Inter-Integrated Circuit (на шине до 100 кГц).
• Аналоговые компараторы: Один компаратор с 6-битным ЦАП для задания опорного напряжения.
• Контроллер клавиатуры (KBI): 8 входов для сканирования матричной клавиатуры или обработки прерываний по фронту.
• Встроенный тактовый генератор (ICS): Включает генератор, не требующий внешних компонентов, и ФАПЧ для точной настройки частоты.
• Сторожевой таймер (COP): Для защиты от сбоев программы.
• Монитор питания (LVD): Контроль напряжения питания с возможностью генерации прерывания или сброса.

Электропитание и потребление:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Режимы пониженного энергопотребления: Wait, Stop3 (сохраняется ОЗУ и состояние), Stop2.
• Ток в активном режиме: ~5 мА при 20 МГц, 5В.
• Ток в режиме Stop3: ~1 мкА (типовое значение).

Корпус и выводы:

• Корпус: Чаще всего LQFP-48 (7x7 мм).
• Количество линий ввода/вывода (GPIO): До 38 линий (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера и варианты поставки

Парт-номер формируется по шаблону: MC9S08AW48CFDE. Вариации в семействе AW48 определяются суффиксами:

• MC9S08AW60CFDE – версия с 60 КБ флэш-памяти и 4 КБ ОЗУ.
• MC9S08AW32CFDE – версия с 32 КБ флэш-памяти и 2 КБ ОЗУ.
• Изменение F на V (например, CVDE) обычно указывает на автомобильный температурный диапазон (-40°C до +125°C).
• Изменение C (LQFP) на M (например, MFDE) указывает на корпус MAPBGA (48-выводной шариковый массив).

Важно: Полный парт-номер для заказа может включать дополнительный суффикс, указывающий на тип лотка (рулон/трей) и упаковку (например, MC9S08AW48CFDER).

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства HCS08 от Freescale/NXP (прямая совместимость по выводам и периферии):

• MC9S08AW60 и MC9S08AW32 – прямые "братья" с разным объемом памяти. Часто можно использовать один и тот же проект, меняя только настройки линкера.
• MC9S08AC/AG96/128 – более старшие модели с большим количеством выводов (80-100), но схожей периферией и ядром.
• MC9S08PA/PT – более современные и экономичные варианты в семействе HCS08 с улучшенной периферией (например, 12-битный АЦП), но могут иметь отличия в распиновке.

2. Модернизация на более новые семейства от NXP (требует переработки ПО и, возможно, платы):

• S08P Family – прямое эволюционное развитие HCS08. Модель S08PA рассматривается как рекомендуемая замена для AW/AC серий. Имеет улучшенную периферию,更低шее энергопотребление и большую устойчивость к помехам.
• Kinetic KL0/KL1 Series (на ядре ARM Cortex-M0+) – 32-битные МК, предлагающие значительно более высокую производительность при сопоставимой или更低шей цене и энергопотреблении. Требует перехода на совершенно другую архитектуру и инструментарий.

3. Аналоги от других производителей (функциональная совместимость, требуется перепроектирование):

• Microchip PIC18F (например, PIC18F46K22) – популярные 8-битные МК с сопоставимой производительностью и периферией.
• Atmel (Microchip) ATmega (например, ATmega328P, ATmega64/128) – известные 8-битные МК на ядре AVR.
• STMicroelectronics STM8S (например, STM8S105) – конкурирующее 8-битное семейство с хорошим соотношением цена/производительность.

Рекомендация: При начале нового проекта или поиске замены для MC9S08AW48CFDE настоятельно рекомендуется рассматривать семейство NXP S08P как наиболее плавный путь модернизации с сохранением инвестиций в знания и части кода. Для кардинального повышения производительности стоит изучить 32-битные серии, такие как Kinetic (ARM Cortex-M) от NXP.