Freescale MC9S08QE8CTG0

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MC9S08QE8CTG0 — это 8-битный микроконтроллер из семейства S08, известный своим балансом производительности, энергоэффективности и низкой стоимости. Ниже представлено подробное описание.

Краткое описание

MC9S08QE8 — это ядро общего назначения в линейке 8-битных микроконтроллеров от Freescale (ныне NXP). Модель QE8CTG0 предлагает хороший набор периферии при малом количестве выводов, что делает её идеальной для компактных и недорогих устройств: бытовая электроника, датчики, блоки управления, игрушки, системы сигнализации и т.д.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (максимальная).
• Производительность: ~2 такта на большинство инструкций, что дает эквивалент 10 MIPS при 20 МГц.

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 8 КБ — с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмулируемая).
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• Память данных (EEPROM): Эмулируется во флэш-памяти.

3. Периферия и интерфейсы (вариант QE8 в корпусе TSSOP-16):

• Таймеры (Timer/PWM):
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода захвата и вывода сравнения.
• Аналоговый интерфейс:
  • 10-битный АЦП (ADC) с 8 каналами.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль асинхронной последовательной связи.
  • SPI: 1 модуль синхронной последовательной связи.
  • I²C (IIC): 1 модуль для связи с датчиками и памятью.
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICG) — может работать от внутреннего RC-генератора, что позволяет обойтись без внешнего кварца.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор напряжения (LVD).
• Ввод/Вывод (I/O): До 14 линий GPIO (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

4. Электропитание и энергопотребление:

• Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (низковольтное питание, подходит для батарейных устройств).
• Режимы пониженного потребления:
  • Wait (Ожидание) — останов процессора, периферия работает.
  • Stop (Останов) — глубокий сон с быстрым пробуждением.
• Ток потребления: В режиме Stop — единицы микроампер.

5. Корпус и температура:

• Корпус: TSSOP-16 (обозначение в парт-номере: CTG).
• Температурный диапазон: Промышленный, обычно -40°C до +85°C (обозначение 0 в конце парт-номера).

Полный парт-номер и расшифровка

• Полный парт-номер: MC9S08QE8CTG0
  • MC: Motorola / Freescale Microcontroller.
  • 9S08: Семейство (HCS08 Core).
  • QE: Подсемейство (общее назначение, низкое напряжение, малый корпус).
  • 8: Объем флэш-памяти в КБ (8 КБ).
  • C: Вариант частоты/периферии (конкретная версия).
  • TG: Тип корпуса TSSOP-16.
  • 0: Температурный диапазон (промышленный: -40°C to +85°C).

Прямые аналоги и совместимые модели (внутри семейства S08QE)

При выборе аналога важно учитывать корпус (TSSOP-16) и напряжение (1.8-3.6В).

1. По объему памяти (в том же корпусе TSSOP-16):

• MC9S08QE4CTG0 — 4 КБ флэш, 256 байт ОЗУ. Прямая "младшая" замена при нехватке памяти QE8.
• MC9S08QE16CTG0 — 16 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ. Прямая "старшая" замена при нехватке памяти QE8.
• MC9S08QE32CTG0 — 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ.

2. Совместимые модели в других корпусах (с той же периферией и памятью):

• MC9S08QE8CPG0 — корпус DIP-16 (для макетных плат).
• MC9S08QE8CLG0 — корпус QFN-16 (компактный, без выводов).
• MC9S08QE8CAG0 — корпус SOIC-8 (только 8 выводов, урезанная периферия).

3. Смежные семейства с похожей периферией (от NXP): После ребрендинга Freescale в NXP линейка продолжает развиваться. Более современными 8-битными аналогами (с улучшенной производительностью и периферией) можно считать:

• NXP S08P Family: Прямой эволюционный наследник S08QE, обратно совместим по выводам (pin-to-pin) во многих случаях, имеет улучшенные характеристики.
  • Пример: MC9S08PT8CTG (очень близкий аналог, рекомендуется для новых разработок).
• NXP S08LL Family: Еще более низкое энергопотребление, оптимизировано для сверхнизкого напряжения.

Важные замечания для разработки:

• Инструменты: Для разработки использовались среды CodeWarrior for MCU (специальная версия для HCS08) или IAR Embedded Workbench. Сейчас NXP рекомендует использовать MCUXpresso IDE или IDE от сторонних производителей (Keil, IAR) с поддержкой S08.
• Программатор/Отладчик: Классический отладчик — USB Multilink. Также поддерживается протокол Background Debug Mode (BDM).
• Документация: Ключевые документы:
  • Datasheet: MC9S08QE8 Series Data Sheet (конкретные электрические характеристики, распиновка).
  • Reference Manual: HCS08 Family Reference Manual (подробное описание ядра и периферии).

Вывод: MC9S08QE8CTG0 — проверенный временем, надежный и экономичный 8-битный МК для задач средней сложности. Для новых проектов стоит также рассмотреть его более современные аналоги из семейств S08P или S08LL от NXP, предлагающие лучшую энергоэффективность и более современный инструментарий.