Freescale MC9S08QG4CFFER

Отличный выбор! Freescale MC9S08QG4CFFER — это классический 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, известный своей надежностью, простотой и низкой стоимостью. Идеально подходит для простых встраиваемых систем, бытовой электроники, игрушек, датчиков и устройств с батарейным питанием.

Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Описание

MC9S08QG4 — это флагман линейки S08QG (Value Line), предлагающий максимальные возможности в этом семействе. Ключевые особенности:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 с тактовой частотой до 20 МГц.
• Фокус на стоимость: Минимизация количества внешних компонентов (внутренний генератор, внутренний тактовый источник).
• Низкое энергопотребление: Режимы ожидания (Wait) и остановки (Stop3) для батарейных приложений.
• Простота в использовании: Малое количество выводов (8-pin), простая периферия, что делает его отличным выбором для начинающих и для замены простых логических схем.
• Корпус: CFFER обозначает корпус DFN-8 (Dual Flat No-leads) с размерами 3x3 мм — очень компактный и современный вариант для монтажа на поверхность (SMD).

Основные области применения: Управление моторчиками, светодиодами, считывание кнопок и датчиков (температуры, напряжения), простые таймеры, замена "жёсткой логики", детские игрушки, пульты ДУ, блоки питания.

Технические характеристики

| Категория | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | 8-битное ядро HCS08, до 20 МГЦ шины (10 МГЦ внутренний генератор с точностью ±1%). | | Память | 4 КБ Flash-памяти (с возможностью записи во время выполнения), 256 Байт оперативной памяти (RAM). | | Периферия | • Таймеры: 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения.
• АЦП: 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с 4-мя каналами.
• Компаратор: 1 аналоговый компаратор (ACMP).
• Последовательные интерфейсы: SCI (UART) для асинхронной связи.
• Внутренние часы: ICS (Internal Clock Source) — внутренний генератор, не требует внешних кварцев. | | Ввод/Вывод | 6 программируемых линий ввода/вывода (GPIO) на 8-выводном корпусе. | | Напряжение питания | 1.8В — 3.6В (типично 3.3В или 2.5В). Позволяет работать от двух батареек типа AA/AAA или литиевой "таблетки". | | Энергопотребление | • Активный режим: ~4.5 мА при 20 МГц.
• Режим ожидания (Wait): ~1.5 мА.
• Режим остановки (Stop3): менее 1 мкА (сохранение RAM). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C. | | Корпус | DFN-8 (3x3 мм), безвыводной для поверхностного монтажа. | | Инструменты отладки | Поддержка фоновой отладки через BDM (Background Debug Module) с использованием специального программатора (например, P&E Micro, OSBDM). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты корпусов

Модель MC9S08QG4CFFER — это конкретная комбинация характеристик. Общий формат номенклатуры: MC9S08QG4xxFFER

• MC9S08QG4 — Обозначение семейства и объема памяти (4 КБ Flash).
• C — Температурный диапазон (C = Commercial/Industrial, -40°C to +85°C).
• F — Вариант частоты/периферии (конкретная маска ядра).
• F — Тип корпуса (здесь F = DFN-8).
• ER — Вариант упаковки (Tape & Reel для автоматического монтажа).

Другие популярные корпуса для MC9S08QG4:

• MC9S08QG4CPE — DIP-8 (PDIP-8). Классический двухрядный корпус для макетных плат и пайки в отверстия. Самый популярный для прототипирования и хобби.
• MC9S08QG4MPE — SOIC-8. 8-выводной SMD-корпус для поверхностного монтажа, удобный для ручной пайки.
• MC9S08QG4CDTE — TSSOP-8. Более компактный SMD-корпус.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства S08QG (пин-совместимые и программно-совместимые):

Эти модели имеют одинаковый или очень похожий корпус и распиновку, что позволяет легко менять их на плате, если требуется другой объем памяти.

• MC9S08QG8 (8 КБ Flash, 512 Б RAM) — Прямая модернизация с удвоенной памятью. Лучший выбор, если памяти QG4 не хватает.
• MC9S08QG2 (2 КБ Flash, 128 Б RAM) — Более дешевая версия с меньшей памятью. Подходит, если код очень компактный.
• MC9S08QG1 (1 КБ Flash, 64 Б RAM) — Минимальная версия в семействе.

Важно: Все модели семейства QGx имеют одинаковую периферию (АЦП, таймер, SCI, компаратор) и одинаковые выводы. Совместимость на уровне схемы и кода очень высокая.

2. Более новые/современные аналоги от NXP (преемник Freescale):

После покупки Freescale компанией NXP были выпущены более современные и энергоэффективные 8-битные семейства.

• KE02Z (семейство Kinetis E) — 32-битное ядро ARM Cortex-M0+, но с аналогичной периферией, большей производительностью и часто по сопоставимой цене. Прямая замена по функциям, но требует переписывания кода.
• S08P Family — Прямое эволюционное развитие S08 с улучшенной периферией (например, более быстрым АЦП) и лучшей энергоэффективностью. Может быть пин-совместимым в некоторых корпусах (например, S08PT8).

3. Аналоги от других производителей (по классу и цене):

• Microchip (Atmel) ATtiny series (например, ATtiny85, ATtiny84) — Очень популярные 8-битные AVR микроконтроллеры. Требуют другого программатора и инструментария.
• STMicroelectronics STM8S series (например, STM8S003F3) — Конкурирующее 8-битное семейство с хорошим соотношением цена/производительность.
• Silicon Labs (Energy Micro) EFM8 series (например, EFM8BB10) — Известны выдающимся энергопотреблением.

Краткий итог:

MC9S08QG4CFFER — это проверенный, ультра-компактный и экономичный 8-битный МК для массовых простых устройств. Для новых проектов стоит рассмотреть более современные NXP S08P или ARM Cortex-M0+ серии, но для поддержки старого оборудования или в силу доступности инструментов QG4 остается отличным и полностью работоспособным решением. Для прототипирования лучше искать версию в корпусе DIP-8 (MC9S08QG4CPE).