Freescale MC9S08QE4CTG

Отличный выбор! MC9S08QE4CTG — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Он позиционировался как недорогое, но производительное решение для широкого спектра встраиваемых приложений.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MC9S08QE4 — это ядро общего назначения с низким энергопотреблением и хорошим набором периферии. Буквы в названии указывают на особенности:

• S08 — семейство ядра (HCS08).
• QE — серия (Value Line, экономичная).
• 4 — объем Flash-памяти (4 КБ).
• C — версия silicon (ревизия).
• TG — тип корпуса (TSSOP-16).

Микроконтроллер идеально подходил для простых задач: датчики, управление моторчиками, интерфейс пользователя, бытовая электроника, игрушки, где не требовалось большого объема памяти или сложной периферии.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное, Freescale HCS08 (полная совместимость с M68HC08) | | Тактовая частота | До 20 МГц (шина до 10 МГц) при 2.7–5.5В | | Flash-память | 4 КБ с возможностью защиты и встроенным загрузчиком (HC08 Bootloader) | | ОЗУ (RAM) | 256 байт | | Энергонезависимая память (EEPROM) | 128 байт | | Таймеры | 1x 2-канальный таймер/счетчик (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода/захвата и сравнения. | | Аналоговый компаратор | 1 компаратор (ACMP) с программируемым источником опорного напряжения (DAC). | | АЦП (ADC) | Отсутствует (важное ограничение этой модели). | | Последовательные интерфейсы | 1x SCI (UART) — асинхронный последовательный порт. | | Интерфейс I²C | Отсутствует на этой модели. | | SPI | Отсутствует на этой модели. | | Количество линий ввода-вывода | До 13 программируемых линий GPIO (в корпусе TSSOP-16). | | Система тактирования | Внутренний тактовый генератор (ICG) с точностью ±1% (не требует внешних компонентов). Возможность использования внешнего кварца или резонатора. | | Напряжение питания | 2.7 В – 5.5 В (широкий диапазон, позволяет работать от батареи). | | Режимы пониженного потребления | WAIT, STOP3, STOP2 (с сохранением данных в RAM). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (для суффикса C). | | Корпус | TSSOP-16 (как указано в TG). |

Критическое ограничение: Отсутствие встроенного АЦП и интерфейсов I²C/SPI. Если эти функции нужны, следует смотреть на другие модели семейства.

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Основные варианты поставки для серии QE4:

• MC9S08QE4CTG – Корпус TSSOP-16, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C), лента и катушка (Tape & Reel).
• MC9S08QE4CFT – Корпус TSSOP-16, промышленный диапазон, лента и катушка (часто предыдущая ревизия).
• MC9S08QE4CPC – Корпус DIP-16 (для макетирования), промышленный диапазон, трубка.
• MC9S08QE4CLD – Корпус SOIC-14, промышленный диапазон.
• MC9S08QE4CLF – Корпус SOIC-16, промышленный диапазон.
• MC9S08QE4CLK – Корпус PDIP-16, промышленный диапазон.

Примечание: Буква после QE4 (например, C) обозначает ревизию silicon mask. Более поздние ревизии (C, D) могут иметь исправленные errata.

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства HCS08)

При разработке или замене можно рассматривать следующие модели, обращая внимание на отличия в памяти и периферии.

1. Прямые аналоги с другим объемом памяти (пин-в-пин или близко):

• MC9S08QE8系列 – Полностью совместимы по выводам, но имеют 8 КБ Flash и 512 байт RAM. Лучший выбор для апгрейда без смены платы.
• MC9S08QE32系列 – Имеют 32 КБ Flash и 2 КБ RAM, но могут отличаться по распиновке. Нужно проверять datasheet.
• MC9S08QG8/QG4 – Более новая и популярная серия "Tiny". Имеют АЦП (10-битный), но меньше линий ввода-вывода (в основном корпуса 8/16-pin). Не являются прямым пин-в-пин заменой, но логически близки и более функциональны.

2. Модели с похожей архитектурой, но с АЦП (ключевое улучшение):

• MC9S08PA4/PA8 – Серия "Value Line" с встроенным 12-битным АЦП! Имеют аналогичный набор периферии (SCI, TPM, ACMP), но другой корпус (например, TSSOP-8/16). Отличная современная альтернатива для новых разработок.
• MC9S08PT8/PT16 – Еще более продвинутые, с большей периферией (включая I²C).

3. Современные аналоги от NXP (рекомендация для новых проектов):

Семейство HCS08 считается устаревшим (малопотребляющим, но не самым производительным). NXP активно продвигает ARM-ядро Cortex-M0+.

• KE02Z (серия Kinetis E) – Прямой 5В аналог с ядром ARM Cortex-M0+. Значительно выше производительность, богатая периферия (АЦП, таймеры, UART, SPI, I²C), при сравнимой цене. Является официальной рекомендацией NXP для миграции с HCS08.
• S9S08P (серия S08P) – Прямые наследники S08PA/P, 5В, с АЦП. Более современная версия классического S08.

Выводы

• MC9S08QE4CTG — надежный, проверенный временем 8-битный МК для простых задач, не требующих аналогового преобразования или сложных шин.
• Для замены в существующем проекте ищите в той же серии QE с большим объемом памяти (QE8).
• Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги: MC9S08PA (если нужен 5В и S08) или KE02Z (если допустим переход на ARM).

Важно: Всегда сверяйтесь с официальными Datasheet и Reference Manual от NXP для выбранной модели, чтобы проверить распиновку, errata и точные характеристики.