Freescale MC9S08QA2CDNE

Отличный выбор! MC9S08QA2CDNE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), известный своей надежностью, простотой и низкой стоимостью. Он относится к семейству HCS08 (или S08).

Вот подробное описание, характеристики и совместимые аналоги.

Краткое описание

MC9S08QA2 — это экономичный 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, предназначенный для простых приложений с минимальным количеством периферии. Его ключевые особенности — низкое энергопотребление, встроенный тактовый генератор (ICS) и компактный корпус. Идеально подходит для замены простых логических схем, кнопочных контроллеров, датчиков, бытовой электроники, игрушек и других cost-sensitive устройств.

Технические характеристики (Datasheet Summary)

• Ядро: 8-битное HCS08 (CISC), совместимое с M68HC08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (при внутреннем тактировании).
• Флэш-память: 2 КБ (с защитой от чтения и возможностью EEPROM-эмуляции).
• ОЗУ (RAM): 128 байт.
• Периферия:
  • Таймер (TPM): 1 модуль, 2 канала. Может работать как:
    • Input Capture
    • Output Compare
    • ШИМ (PWM) с регулируемой скважностью.
  • Аналоговый компаратор (ACMP): 1 компаратор со встроенным 6-битным ЦАП для задания опорного напряжения.
  • Последовательный интерфейс (SCI): 1 модуль UART (асинхронный).
  • Внутренний тактовый генератор (ICS): Встроенный генератор, не требует внешних кварцевых резонаторов. Может работать от внутреннего или внешнего источника.
  • Сторожевой таймер (COP): Для защиты от зависаний.
  • Таймер реального времени (RTI): Может использоваться как источник прерываний для "сна".
• Входы/Выходы: 10 линий GPIO (в зависимости от корпуса).
• Напряжение питания: 1.8В - 3.6В (широкий диапазон для работы от батарей).
• Энергопотребление:
  • Режим ожидания (Wait): ~6.5 мкА
  • Режим остановки (Stop3): ~300 нА
• Корпус (DNE): SOIC-8 (широко распространенный, удобный для пайки).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Инструменты отладки/программирования: Поддерживает Background Debug Mode (BDM) через 2-контактный интерфейс (не требует дорогого программатора).

Расшифровка парт-номера MC9S08QA2CDNE

• MC = Микроконтроллер (Motorola/Freescale).
• 9S08 = Семейство (HCS08/S08).
• QA = Суб-семейство (маленький, базовый вариант).
• 2 = Объем Flash-памяти (2 КБ).
• C = Версия ядра/техпроцесса.
• D = Диапазон напряжения питания (1.8-3.6В).
• N = Температурный диапазон (-40°C до +85°C).
• E = Корпус (SOIC-8).

Прямые аналоги и совместимые модели (Drop-in Replacement)

Эти микроконтроллеры имеют полную совместимость по выводам (pin-to-pin) и схожий набор периферии. Отличаются в основном объемом памяти.

1. MC9S08QA4CDNE — Аналогичный, но с 4 КБ Flash и 256 байт RAM. Самый популярный и прямой аналог с большими ресурсами.
2. MC9S08QA8CDNE — С 8 КБ Flash и 512 байт RAM.
3. MC9S08QD2CDNE / QD4 — Принадлежат к семейству QD. Имеют дополнительный 16-битный таймер (TPM2), больше линий I/O (в корпусах с большим количеством ног) и некоторые улучшения. В корпусе SOIC-8 совместимы по выводам с QA-серией, но имеют дополнительные функции (например, больше режимов ШИМ).

Совместимые модели (из того же семейства, но могут отличаться корпусом/памятью)

• MC9S08QA1 — Младшая модель с 1 КБ Flash и 64 байт RAM.
• MC9S08QE8 / QE32 — Модели серии QE с большим объемом памяти (до 32 КБ Flash), большим количеством периферии (ADC, SPI, I2C) и линий I/O. Не являются прямым аналогом по выводам, но используют то же ядро и инструменты.
• MC9S08QG8 / QG4 — Серия QG (Value Line), еще более экономичная, часто с меньшим количеством ног (например, в корпусе QFN-16 или SOIC-8).

Важные замечания

• Статус: Серия S08 является зрелой (mature) и активно производится NXP. Для новых проектов NXP часто рекомендует рассматривать более современные архитектуры (например, ARM Cortex-M0+ в серии Kinetis L или KE), но для простых задач и редизайнов QA/QD остаются отличным выбором.
• Инструменты: Для разработки можно использовать:
  • IDE: CodeWarrior for Microcontrollers (специальная версия для S08), бесплатный инструмент NXP CodeWarrior Development Studio, или IAR Embedded Workbench, Cosmic C Compiler.
  • Программаторы/отладчики: Любой BDM-отладчик (например, P&E Micro, OSBDM, или простые клоны на базе MC68HC908).
• Документация: Ключевые документы на сайте NXP:
  • Datasheet: MC9S08QA4/QA2 Data Sheet (документ описывает всю серию).
  • Reference Manual: HCS08 Family Reference Manual (полное описание ядра и периферии).

Вывод: MC9S08QA2CDNE — это проверенный временем, ультра-бюджетный 8-битный МК. Его главные конкуренты — микроконтроллеры PIC10/12 от Microchip и TinyAVR от Atmel. Для модернизации или замены в существующих проектах лучшим прямым аналогом является MC9S08QA4CDNE или MC9S08QD4CDNE.