Freescale MC9S08DZ128MLH

Отличный выбор микроконтроллера. Freescale (ныне NXP) MC9S08DZ128MLH — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, ориентированный на применение в автомобильной, промышленной и бытовой электронике, где важны надежность, низкое энергопотребление и богатая периферия.

Краткое описание

MC9S08DZ128 — это высокопроизводительный 8-битный МК с ядром HCS08. Его ключевые особенности — большой объем флэш-памяти, наличие контроллера CAN (FlexCAN) и криптографического сопроцессора, что делает его особенно востребованным в приложениях, требующих сетевого обмена и защиты данных (например, автомобильные системы управления body-электроникой, иммобилайзеры, промышленные сети).

Модель MLH относится к корпусу LQFP-64.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная, ядро Freescale HCS08.
• Тактовая частота: До 40 МГц (20 МГц шины) при полном диапазоне напряжения.
• Производительность: До 10 MIPS (миллионов инструкций в секунду).

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью записи/стирания во время выполнения программы (RWW).
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (данные): 4 КБ (является частью флэш-памяти, но с отдельным контроллером для повышенной надежности циклов записи).

3. Периферия (ключевые модули):

• Коммуникационные интерфейсы:
  • FlexCAN: 1 модуль, полнофункциональный контроллер CAN 2.0 A/B с поддержкой до 16 буферов сообщений. Главная фишка данной серии.
  • SCI (UART): 3 модуля (SCIl, SCI2, SCI3).
  • SPI: 2 модуля (SPIl, SPI2).
  • I²C: 1 модуль (IIC) с поддержкой скоростей до 100 кбит/с.
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM Module): 2 модуля (TPM1, TPM2). Каждый может работать как два 16-битных или один 32-битный таймер. Поддержка ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • RTC (Real-Time Clock): 1 модуль с отдельным источником тактирования (можно от 32.768 кГц).
• Аналоговая периферия:
  • ADC: 16-канальный 12-битный АЦП последовательного приближения с временем преобразования ~3 мкс.
• Системная безопасность и защита:
  • MMC (Memory Protection Unit): Защита областей памяти.
  • CRC (Cyclic Redundancy Check): Аппаратный модуль расчета контрольной суммы.
  • Криптографический сопроцессор (AES): Аппаратный ускоритель для алгоритма шифрования AES-128. Важная особенность для систем безопасности.
• Прочее:
  • KBI (Keyboard Interrupt): 8 каналов.
  • Встроенный тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешнего кварца.
  • Сторожевой таймер (COP).

4. Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон: Как правило, -40°C до +85°C (промышленный) или до +125°C (автомобильный), зависит от суффикса заказа.
• Потребление: Несколько режимов низкого энергопотребления (Wait, Stop3, Stop2).

5. Корпус и выводы:

• Корпус: LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package).
• Количество линий ввода-вывода (GPIO): До 55 (зависит от конфигурации альтернативных функций).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Прямые аналоги в той же серии MC9S08DZ: Семейство DZ имеет несколько вариантов с разным объемом памяти и периферии. Все они программно совместимы (при учете объема памяти) и используют одинаковое ядро.

• MC9S08DZ60 — 60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ96 — 96 КБ флэш, 6 КБ ОЗУ, 4 КБ EEPROM.
• MC9S08DZ128 — 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, 4 КБ EEPROM (данная модель).

Для каждой модели есть варианты в разных корпусах:

• MC9S08DZ128MLH — LQFP-64 (основной).
• MC9S08DZ128VLH — LQFP-64, возможно, с расширенным температурным диапазоном.
• MC9S08DZ128CLK — QFN-64 (безвыводной корпус).
• MC9S08DZ128FHH — QFP-64 (скорее всего, аналог MLH).

2. Совместимые/альтернативные модели из других семейств NXP (Freescale):

• Серия MC9S08DV: Ближайший аналог. Имеет практически идентичную периферию (CAN, AES, ADC), но основан на более новом ядре S08P с улучшенной производительностью и энергопотреблением. Рекомендуется как прямая модернизация (drop-in replacement во многих случаях). Пример: MC9S08DV128.
• Серия S9S08 (S08SU): Более новые 8-битные МК с ядром S08, часто используются как преемники. Например, S9S08SUx系列.
• Серия S12 MagniV (S12ZVL): 16-битные микроконтроллеры со встроенными силовыми драйверами, но могут быть альтернативой для сложных автомобильных задач.
• Серия MPC56xx (Power Architecture): 32-битные МК для более требовательных автомобильных приложений (двигатель, трансмиссия, шасси).

3. Прямые аналоги от других производителей (требуют переработки ПО):

• Microchip (Atmel): ATmega64M1/C1/... — 8-битные AVR с CAN. Более слабые по производительности, но популярные.
• Infineon: XC800 family — 8-битные МК для автомобилей.
• STMicroelectronics: STM8AF series — 8-битные МК с CAN, например, STM8AF626x.

Ключевые области применения:

• Автомобильная электроника (двери, сиденья, люки, иммобилайзеры, блоки управления освещением).
• Промышленные сети (CANopen, DeviceNet).
• Системы безопасности и контроля доступа.
• Сложная бытовая техника.

Важное примечание: Микроконтроллеры семейства MC9S08DZ, хотя и все еще находятся в производстве, считаются устаревающей линейкой (Mature Product). Для новых проектов NXP активно рекомендует переходить на более современные семейства, такие как MC9S08DV или S32K (32-битные ARM Cortex-M).