Freescale MC9S08SH16MWL

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MC9S08SH16MWL — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на бюджетные и малопотребляющие приложения с требованием к надежности.

Общее описание

MC9S08SH16 — это ядро общего назначения в линейке 9S08. Микроконтроллер построен на высокопроизводительном 8-битном ядре HCS08 с конвейерной архитектурой. Ключевые акценты при разработке делались на:

• Низкую стоимость (cost-effective).
• Высокую надежность и EMC-характеристики (устойчивость к электромагнитным помехам).
• Низкое энергопотребление с несколькими режимами ожидания.
• Легкую модернизацию с более ранними микроконтроллерами семейства HC08.

Он идеально подходит для приложений, где не требуется высокая вычислительная мощность, но важна стабильность, количество портов ввода-вывода и низкая цена: бытовая электроника, блоки управления малой сложности, сенсорные панели, источники питания, игрушки и т.д.

Суффикс в названии MWL:

• M – Корпус MAPBGA (точный тип зависит от количества выводов, у SH16 это, как правило, 48-выводной корпус).
• WL – Вариант поставки (Tape & Reel, на катушке для автоматизированного монтажа).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | 8-битное ядро HCS08 (полностью совместимо с S08). Тактовая частота до 20 МГц (внутренняя шина 10 МГц). | | Флэш-память (Flash) | 16 КБ с возможностью записи/стирания на лету (In-Application Programming). 10 000 циклов записи. | | ОЗУ (RAM) | 1 КБ | | ПЗУ (ROM) | 2 КБ — содержит монитор отладки/загрузчик (Monitor ROM). | | Таймеры | 1x 2-канальный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода-захвата и сравнения.
1x 16-битный базовый таймер (MTIM) с предделителем. | | Коммуникационные интерфейсы | 1x SCI (UART) — асинхронный последовательный порт.
1x SPI — синхронный последовательный порт.
1x I²C (IIC) — двухпроводной последовательный интерфейс. | | Аналоговые модули | 10-битный АЦП (ADC) с 8-ю каналами. Возможность автоматического сравнения. | | Порты ввода/вывода (GPIO) | До 38 линий общего назначения (зависит от корпуса и альтернативных функций). Все порты с поддержкой прерываний от внешних событий. | | Системные функции | Встроенный тактовый генератор (ICG) — может работать от внешнего кварца или внутреннего генератора.
Контроллер сброса (S08) с детектором пониженного напряжения.
Сторожевой таймер (COP). | | Напряжение питания | 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон, позволяет работать от 3В и 5В источников). | | Потребление | Очень низкое:
— Рабочий ток ~ 5 мА (на 10 МГц).
— Ток ожидания (Wait) ~ 1.5 мА.
— Ток остановки (Stop3) ~ 1 мкА (с сохранением RAM). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C. | | Корпус | MAPBGA-48 (Micro Array Plastic Ball Grid Array, 48 шариков). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Базовый парт-номер: MC9S08SH16MWL

Вариации в рамках семейства SH16 (отличаются объемом памяти и корпусом):

1. MC9S08SH16CTJ – Корпус LQFP-48 (более распространенный для ручного монтажа и прототипирования).
2. MC9S08SH16CSC – Корпус SOIC-28 (урезанное количество портов ввода-вывода).
3. MC9S08SH8xxx – Модели с 8 КБ флэш-памяти (SH8).
4. MC9S08SH4xxx – Модели с 4 КБ флэш-памяти (SH4).
5. MC9S08SH32xxx – Модели с 32 КБ флэш-памяти (SH32) — флагман линейки SH.

Важно: Буквы в середине/конце номера (CSC, CTJ, MWL) указывают на корпус, температурный диапазон и вариант поставки. MWL — это именно BGA-корпус на катушке.

Совместимые и аналогичные модели

Прямые аналоги и модернизация внутри Freescale/NXP:

• MC9S08SH8 / MC9S08SH4 – Модели с меньшим объемом памяти. Прямая обратная совместимость по выводам (pin-to-pin) в одинаковых корпусах. Позволяют уменьшить стоимость, если не нужна вся память.
• MC9S08SH32 – Модель с увеличенной памятью (32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ). Прямая совместимость по выводам и периферии, позволяет масштабировать проект вверх.
• MC9S08SG(xx) – Очень близкое семейство, схожее по характеристикам, но с немного другим набором периферии (например, может быть два SCI). Часто совместимо по выводам.
• MC9S08QE(xx) – Более новое и популярное семейство, также 8-битное, часто с лучшим соотношением цена/производительность и более современными инструментами. Не является прямой заменой по выводам, но может быть логическим преемником при новом проектировании.

Совместимые по архитектуре (ядро HCS08):

Все микроконтроллеры семейств 9S08 (QA, QE, QG, SH, SG, GT, AC, LL, JE и др.) имеют одинаковое ядро HCS08. Это обеспечивает:

• Совместимость на уровне ассемблера (инструкций).
• Совместимость на уровне инструментов:
  • Среда разработки: Код можно переносить между семействами, особенно если он написан на C.
  • Программаторы/отладчики: Используются одни и те же аппаратные средства (например, Multilink, Cyclone Pro, OSBDM).
  • Программное обеспечение: Драйверы, библиотеки и монитор ROM часто имеют схожую структуру.

Аналоги от других производителей:

Прямых аналогов с полной совместимостью по выводам нет, но по классу и назначению конкурируют:

• Microchip PIC16F / PIC18F (например, PIC16F1937, PIC18F25K22) – самый распространенный конкурент в этом сегменте.
• Atmel (Microchip) ATmega / ATtiny (например, ATmega328P, ATtiny1614) – популярны благодаря экосистеме Arduino.
• STMicroelectronics STM8S (например, STM8S103) – предлагают отличное соотношение цена/производительность.
• NXP (бывш. Philips) LPC800 (ARM Cortex-M0+) – 32-битные микроконтроллеры, которые по цене могут конкурировать с 8-битными, но требуют иных знаний.

Важное замечание:

Семейство S08, включая SH16, является проверенным, но уже не рекомендуемым для новых разработок (Not Recommended for New Designs - NRND) со стороны NXP. Компания активно продвигает более современные 32-битные архитектуры (ARM Cortex-M, особенно семейства Kinetis EA, LPC800, S32K1 для авто). Однако, MC9S08SH16 по-прежнему доступен для покупки и широко используется в поддерживаемой продукции.