Freescale MC9S08DZ128MLF

Отличный выбор! MC9S08DZ128MLF — это очень популярный и мощный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и вся необходимая информация.

Краткое описание

MC9S08DZ128MLF — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, построенный на ядре S08. Его ключевые особенности — высокая интеграция, богатая периферия и отличное соотношение производительности к энергопотреблению. Он позиционировался как решение для сложных встраиваемых систем, где требуется много интерфейсов, памяти и аналоговых функций.

Основные сферы применения: автомобильная электроника (кузовные модули, управление освещением, сиденьями), промышленная автоматика, бытовая техника, медицинские приборы, сложные системы управления.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, ядро Freescale HCS08 (S08).
• Тактовая частота: До 40 МГц (работа от внутреннего генератора или внешнего кварца).
• Шина: 20 МГц (эффективная скорость выполнения большинства инструкций).
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, включая инструкции для работы с таблицами.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью записи/стирания во время выполнения программы.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (данные): 2 КБ — независимая от флэш-памяти, с высоким ресурсом циклов записи.

3. Периферия (главное преимущество):

• Таймеры:
  • 2x 16-битных таймера (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 1x 2-канальный 16-битный таймер (TPM2).
  • 1x Модуль управления реальным временем (RTC).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 2x модуля SCI (UART) — асинхронный последовательный интерфейс.
  • 2x модуля SPI — высокоскоростной синхронный интерфейс.
  • 1x модуль I²C (IIC) — двухпроводной интерфейс для связи с датчиками и периферией.
  • Модуль Controller Area Network (MSCAN) — полнофункциональный CAN 2.0 A/B интерфейс, критически важный для автомобильных применений.
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП (ADC): 16-канальный, 12-битный, с временем преобразования < 3 мкс.
  • Компараторы: 2 аналоговых компаратора (ACMPx).
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICS) с ФАПЧ.
  • Монитор сброса (COP Watchdog).
  • Генератор случайных чисел (RNG).
  • Внутренний источник опорного напряжения (Bandgap) для АЦП.

4. Электропитание и управление энергопотреблением:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Режимы низкого энергопотребления: Wait, Stop3 (с сохранением ОЗУ).
• Вход сброса: С отдельным выводом RESET.

5. Корпус и выводы:

• Корпус: MLF-64 (QFN-64). Бескорпусный корпус с тепловым контактом снизу.
• Количество выводов: 64.
• Количество линий ввода/вывода (GPIO): До 55 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот микроконтроллер входил в большое семейство MC9S08DZ с различным объемом памяти и типами корпусов.

Прямые аналоги в той же серии (различаются объемом памяти и корпусом):

• MC9S08DZ60 — 60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ96 — 96 КБ флэш, 6 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ128 — 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM (наш вариант).
  • MC9S08DZ128CLK — корпус LQFP-64.
  • MC9S08DZ128MLF — корпус QFN/MLF-64.
  • MC9S08DZ128VLK — корпус LQFP-80 (больше выводов).

Совместимые/Альтернативные модели от NXP (включая более новые серии):

• Семейство S08P (прямой наследник, более новая технология):
  • S08PZ96 / S08PZ128 — Обновленная версия с улучшенной периферией (например, более быстрым АЦП), пониженным энергопотреблением и обратной совместимостью по выводам (pin-to-pin) в большинстве корпусов. Рекомендуется для новых разработок вместо DZ.
• Семейство S08PA:
  • S08PA16 / S08PA32 / S08PA48 / S08PA60 — Более простая и дешевая линейка, но с меньшим набором периферии (часто без CAN).
• Семейство S08SU (сверхнизкое потребление):
  • S08SU8 / S08SU16 — Для приложений с критичным энергопотреблением, но с урезанной периферией.
• Семейство S08SG (общее назначение):
  • S08SG32 / S08SG64 / S08SG128 — Бюджетная серия с хорошим набором функций, но часто без CAN и с меньшим объемом памяти.

Важное замечание по совместимости:

• Аппаратная совместимость (Pin-to-Pin): Модели S08PZ в одинаковых корпусах (LQFP-64, QFN-64) часто являются прямой заменой для DZ с минимальными изменениями в схеме.
• Программная совместимость: Код, написанный для ядра S08 (DZ), с высокой степенью вероятности будет работать на S08PZ после пересборки с новыми файлами заголовков и небольшими правками, связанными с тактированием и инициализацией периферии. Переход на другие семейства (PA, SU, SG) может потребовать значительной адаптации кода.

Заключение

MC9S08DZ128MLF был "рабочей лошадкой" для сложных 8-битных проектов, особенно где требовался интерфейс CAN. Сегодня для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать его преемника — S08PZ128 или другие микроконтроллеры семейства S08P от NXP, как более современные, энергоэффективные и доступные на рынке аналоги.