Freescale MC9S08SH16CWLR

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale (ныне NXP) MC9S08SH16CWLR — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, ориентированный на бюджетные приложения с требованием низкого энергопотребления.

Краткое описание

MC9S08SH16 — это малопотребляющий, высокоинтегрированный 8-битный МК с ядром HCS08. Он создан для замены устаревших микроконтроллеров семейства HC08 и оптимизирован для приложений, где критичны стоимость, размер платы и энергоэффективность. Идеально подходит для:

• Пользовательских интерфейсов (кнопки, светодиоды)
• Бытовая электроника и мелкая бытовая техника
• Блоки управления в автомобильной периферии (не критичные к безопасности)
• Игрушки, пульты ДУ
• Простые датчики и исполнительные устройства

Ключевая особенность — очень низкое энергопотребление в режимах ожидания (STOP) и наличие встроенного модуля прямого управления светодиодами (LED).

Технические характеристики (на основе Datasheet)

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 (полная совместимость с HC08 сверху вниз).
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (максимальная частота ЦПУ).
• Производительность: ~2 такта на инструкцию в среднем, производительность до 10 MIPS на 20 МГц.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 16 КБ с возможностью записи/стирания на лету.
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• EEPROM (данные): 256 байт (часть флэш-памяти, выделенная под хранение данных).

3. Периферия (набор SH8):

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения.
  • 8-битный модуль таймера задержки (MTIM).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль SCI (UART) — асинхронный последовательный порт.
  • Модуль SPI — синхронный последовательный порт.
  • Модуль I²C (IIC) — двухпроводной последовательный интерфейс.
• Аналоговые модули:
  • 10-битный АЦП (ADC) с 8-ю каналами.
• Управление питанием и сбросом:
  • Встроенный генератор с внутренним тактированием (ICG).
  • Модуль сброса по низкому напряжению (LVR).
  • Режимы ожидания (STOP3, STOP2) с очень низким потреблением.
• Уникальная особенность:
  • Модуль прямого управления светодиодами (LED). Позволяет управлять матрицей светодиодов (до 8x4) с минимальной нагрузкой на ЦПУ.

4. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (широкий диапазон для работы от батарей).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).
• Потребление (ориентировочно):
  • Рабочий режим (4 МГц): ~2.5 мА.
  • Режим STOP3: ~1.5 мкА (тип.).

5. Корпус и выводы:

• Корпус: CWLR соответствует корпусу QFN-16.
• Количество выводов: 16.
• Доступные линии ввода/вывода: До 13 линий GPIO.

Парт-номера и совместимые модели

Полный парт-номер: MC9S08SH16CWLR

• MC9S08 — семейство.
• SH — подсемейство (малопотребляющее, с модулем LED).
• 16 — объем флэш-памяти в КБ.
• C — температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• WLR — обозначение корпуса (QFN-16).

Альтернативные парт-номера в том же семействе (замена по параметрам):

1. По объему памяти и выводам (QFN-16):

   • MC9S08SH8CWLR — 8 КБ флэш, 256 байт ОЗУ.
   • MC9S08SH4CWLR — 4 КБ флэш, 256 байт ОЗУ.
   • MC9S08SH32CWLR — 32 КБ флэш, 1 КБ ОЗУ (максимальный в этой линейке для корпуса QFN-16).

2. По корпусу (больше выводов, больше периферии/линий GPIO):

   • MC9S08SH16CTJ — корпус TSSOP-20.
   • MC9S08SH16CPJ — корпус DIP-20 (для макетирования).
   • MC9S08SH16MAL — корпус LQFP-32 (максимальное количество линий ввода/вывода и периферии).

3. Совместимые модели из других подсемейств HCS08 (функциональная/пиновая совместимость):

   • Семейство MC9S08QG8/4 — более простая и дешевая линейка (меньше памяти, нет модуля LED, меньше периферии), но совместима по выводам в корпусах QFN-16/TSSOP-16. Может рассматриваться как downgrade-замена, если функционала SH избыточен.
   • Семейство MC9S08QD4/2 — еще более простое и дешевое (до 4 КБ флэш, корпус SOIC-8).
   • Семейство MC9S08EL32/16 — более производительное и с большей периферией (доп. таймеры, CAN), но не является прямой пиновой заменой.

Важные замечания по совместимости:

• Программная совместимость: Код, написанный для ядра HCS08 (SH16), будет совместим с другими МК этого семейства (QG, QD, EL и т.д.) после адаптации файлов заголовков и перенастройки периферии. Ядро одно.
• Аппаратная совместимость (пин-в-пин): Прямая замена на плате возможна только с моделями, имеющими идентичный суффикс корпуса (например, CWLR на CWLR) и, желательно, из того же подсемейства (SHx). При переходе на другую модель обязательна проверка pinout в даташите.
• Преемник от NXP: Прямого 8-битного преемника с идентичным корпусом и пинаутом может не быть. NXP сейчас фокусируется на 32-битных ядрах ARM Cortex-M0+ (серия KE). Для новых разработок стоит рассмотреть, например, Kinetis KE1x в похожих корпусах.

Рекомендация: Для выбора точного аналога или замены всегда используйте официальные инструменты подбора компонентов NXP и сравнивайте Datasheet и Reference Manual выбранных моделей.