Freescale MC9S08PT32VLD

Отличный выбор микроконтроллера! MC9S08PT32VLD — это представитель популярного 8-битного семейства HCS08 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC9S08PT32VLD — это экономичный, высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер, построенный на ядре HCS08. Он ориентирован на приложения с большим количеством интерфейсов связи, аналоговых функций и требовательных к энергопотреблению. Ключевая особенность — наличие USB 2.0 Full-Speed контроллера (без встроенного PHY, требуется внешняя обвязка), что делает его привлекательным для устройств с подключением к ПК.

Он относится к семейству PT series (Peripheral Tough), известному своей надежностью, широким набором периферии и устойчивостью к электромагнитным помехам.

Ключевые технические характеристики

• Ядро: Freescale HCS08 (8-битное), тактовая частота до 40 МГц (20 МГц шины).
• Флэш-память: 32 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции.
• ОЗУ (RAM): 2 КБ.
• Периферия и интерфейсы:
  • USB 2.0 Full-Speed контроллер (трансивер требует внешних компонентов: резисторы, кварц 24 МГц).
  • Модуль связи (MSCAN): Контроллер CAN 2.0 A/B — ключевая особенность для автомобильных и промышленных сетей.
  • Два последовательных интерфейса (SCI/UART).
  • Модуль SPI (Serial Peripheral Interface).
  • Модуль I²C (IIC).
• Аналоговые модули:
  • 16-канальный 12-битный АЦП с автосравнением и возможностью работы в режиме пониженного энергопотребления.
  • Два аналоговых компаратора.
• Таймеры:
  • 2-канальный и 6-канальный модуль таймеров/PWM (TPM) с поддержкой захвата/сравнения/ШИМ.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Таймер реального времени (RTC) с отдельным источником clock.
• Системные функции:
  • Внутренний тактовый генератор (ICG).
  • Модуль обнаружения сбоев питания (LVD).
  • Внутренний подтягивающий резистор на линиях ввода/вывода.
• Порты ввода/вывода: До 56 линий GPIO (в зависимости от корпуса).
• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон: Промышленный (обычно -40°C до +85°C или +105°C).
• Корпус: LQFP-64 (обозначение "VLD" в номере части указывает именно на этот корпус).

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Основное отличие в парт-номерах — тип корпуса и температурный диапазон. Полный номер включает суффиксы, указывающие на это.

• MC9S08PT32VLD — Основной номер для корпуса LQFP-64.
• MC9S08PT32VLDR — То же самое, но в поставке на бобине (Tape & Reel) для автоматизированной сборки.
• MC9S08PT32CLC — Версия в корпусе LQFP-32 (имеет меньшее количество выводов и периферии). "C" в суффиксе указывает на LQFP-32.
• MC9S08PT32VLC — Возможный вариант для LQFP-48 (редко).
• Суффиксы для диапазона температуры (могут добавляться или быть частью основного заказа):
  • ...T — Расширенный температурный диапазон (-40°C до +105°C).
  • ...M — Стандартный диапазон.

Пример полного заказного номера: MC9S08PT32VLDT — микроконтроллер в LQFP-64, с расширенным температурным диапазоном.

Совместимые и альтернативные модели (от NXP)

При выборе аналога или замены важно смотреть на наличие ключевых модулей: USB + CAN.

1. Прямые аналоги и варианты для апгрейда/даунгрейда в том же семействе PT:

• MC9S08PT60VLDR / MC9S08PT60CLC — Модель с большей памятью (60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ). Прямая замена с сохранением всей периферии и корпусов.
• MC9S08PT16VLD / MC9S08PT16CLC — Модель с меньшей памятью (16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ). Подходит, если ресурсов PT32 избыточно.
• MC9S08PT8VLD — Модель с минимальной памятью (8 КБ флэш, 512 Б ОЗУ) в корпусе LQFP-64.

2. Совместимые по выводам и похожие по архитектуре (но без USB):

• MC9S08DZ60VLH / MC9S08DZ128 — Популярное семейство DZ series. Имеет CAN (часто 2 модуля), большой объем памяти, но НЕТ USB. Может быть совместим по выводам в некоторых корпусах, но требует перепрошивки и проверки периферии.
• MC9S08AW60 — Семейство с усиленной защитой от помех (automotive), имеет CAN, но без USB.

3. Более современные 32-битные аналоги от NXP (рекомендованы для новых разработок):

NXP активно переводит клиентов с 8-битных платформ на 32-битные Cortex-M, которые обладают большей производительностью, современными инструментами и часто лучшим соотношением цена/функции.

• Kinetis KE1xZ (Cortex-M0+): Серия, позиционируемая как миграционный путь с S08. Например, MKE14Z64VLH7 — имеет USB FS, CAN (FD), 12-битный АЦП, работает от 1.71В до 5.5В. Настоятельно рекомендуется рассматривать для новых проектов.
• Kinetis KL1x / KL2x (Cortex-M0+): Энергоэффективные микроконтроллеры с USB. Например, MKL27Z64VLH4 (USB, но без CAN).
• S32K1xx (Cortex-M4F): Автомобильное семейство, ориентированное на CAN/CAN FD. Имеет модели с USB (например, S32K148), но это уже более высокий класс.

Важные замечания для разработки:

1. Инструменты: Для разработки под MC9S08PT32 использовалась среда CodeWarrior for MCU (версии 10.x или специальная для HCS08). Сейчас NXP рекомендует использовать IDE MCUXpresso с поддержкой процессоров S08 через дополнительные пакеты или сторонние инструменты вроде IAR Embedded Workbench или Keil µVision.
2. Программаторы/отладчики: Требуется отладчик, поддерживающий протокол BDM (Background Debug Mode), например, P&E Multilink/Cyclone Pro, OSBDM или Тарус-1/2 (отечественные).
3. USB Реализация: Наличие USB-контроллера без встроенного PHY означает, что в схеме обязательно потребуются внешние резисторы 33 Ом на линиях D+ и D-, а также кварцевый резонатор на 24 МГц для точной работы USB.

Данный микроконтроллер был отличным решением для массовых устройств с USB и CAN, но для новых проектов стоит оценить более современные линейки NXP на ядре ARM Cortex-M.