Freescale MC9S08SH16VWL

Отличный выбор! MC9S08SH16VWL — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08, ориентированный на бюджетные и массовые приложения с требованием низкого энергопотребления.

Краткое описание

MC9S08SH16 — это недорогой, высокоэффективный 8-битный MCU с ядром HCS08, оптимизированный для замены простых логических схем, датчиков, маломощных приложений и устройств с батарейным питанием. Модель VWL обозначает конкретный вариант корпуса и температурный диапазон.

Ключевая философия: Максимальная простота, минимальное количество внешних компонентов, низкая стоимость и сверхнизкое энергопотребление в режимах ожидания.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08
• Тактовая частота: До 20 МГц (при 3.0–3.6 В) или до 10 МГц (при 2.1–2.7 В).
• Шина: 8-битная
• Команды: Полный набор инструкций HCS08, включая инструкции управления битами.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 16 КБ — с возможностью записи/стирания во время работы программы.
• ОЗУ (RAM): 512 байт
• Память данных (EEPROM-подобная): 256 байт — независимая от флэш-памяти, с большим гарантированным количеством циклов перезаписи.

3. Периферия и ввод/вывод:

• Количество линий ввода/вывода (GPIO): До 24 (в зависимости от конфигурации и корпуса).
• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер/счетчик (TIM1) с входом захвата и выходом сравнения/ШИМ.
  • 2-канальный 16-битный таймер/счетчик (TIM2) с аналогичными функциями.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 10-разрядный АЦП (ADC) с 8-ю каналами.
  • Аналоговый компаратор (ACMP) с внутренним источником опорного напряжения.
• Последовательные интерфейсы:
  • Модуль последовательной связи SCI (UART) — асинхронный интерфейс.
  • Модуль последовательной периферийной шины SPI.
• Контроль питания:
  • Встроенный сброс при пониженном питании (LVR) и детектор напряжения (LVD) с программным выбором порогов.
  • Режимы сверхнизкого энергопотребления: STOP3, STOP2 (с сохранением RAM).
• Встроенный тактовый генератор (ICG): Позволяет работать без внешних кварцевых резонаторов. Поддерживает генерацию тактовой частоты от внутреннего или внешнего источника.

4. Электрические параметры:

• Напряжение питания: 2.1 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C) (обозначается суффиксом "V" в парт-номере).
• Потребление:
  • Рабочий ток: ~5 мА при 20 МГц.
  • Ток в режиме STOP3: ~1 мкА (типовое значение).

5. Корпус:

• WL обозначает корпус SOIC-28 (широкий, с 28 выводами). Это самый распространенный вариант для данного кристалла.

Парт-номер и расшифровка

Полный парт-номер: MC9S08SH16VWL

• MC — MicroController.
• 9S08 — Семейство (HCS08).
• SH — Подсемейство (SH — базовое, с малым объемом памяти).
• 16 — Объем флэш-памяти в КБ (16 КБ).
• V — Температурный диапазон (Промышленный, -40°C to +85°C).
• W — Вариант корпуса (SOIC).
• L — Количество выводов (28).

Альтернативные парт-номера и варианты упаковки:

• MC9S08SH16VTJ — корпус TSSOP-28 (более компактный).
• MC9S08SH16VLH — корпус QFN-28 (4x4 мм, бескорпусной монтаж).
• MC9S08SH16VLC — корпус LQFP-28.
• MC9S08SH8xxx — версия с 8 КБ флэш-памяти.
• MC9S08SH4xxx — версия с 4 КБ флэш-памяти.
• MC9S08SH32xxx — версия с 32 КБ флэш-памяти (максимальная для семейства SH).

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства Freescale/NXP HCS08:

• MC9S08SH8 / SH4 — Прямые аналоги с меньшим объемом памяти, полностью совместимы по выводам и периферии. Идеальны для даунгрейда.
• MC9S08SH32 — Аналог с большей памятью (32 КБ флэш, 1 КБ RAM). Прямая замена "сверху".
• MC9S08SG8 / SG16 / SG32 — Очень близкое семейство. Имеет дополнительно модуль I²C и больше таймеров (3 x 16-битных). Часто используется как функционально более богатая замена.
• MC9S08QD4 / QD2 — Ультрабюджетные MCU в корпусах 8-16 выводов (серия "Value Line"). Подходят, если нужно меньше выводов.

2. Более современные аналоги от NXP (рекомендуются для новых разработок): Семейство HCS08 является морально устаревшим, но仍在生产. Для новых проектов NXP активно предлагает переходить на 32-битные ядра ARM Cortex-M, которые при сравнимой цене предлагают гораздо большую производительность, память и современную периферию.

• Кроссплатформенные замены (по цене и назначению):
  • NXP KE14Z (серия Kinetis E) — 32-битный Cortex-M0+, устойчивый к помехам, часто дешевле HCS08. Прямой рекомендуемый аналог.
  • NXP S9S08P / S9S08D (серия S08P / S08D) — Прямые 8-битные наследники HCS08 с улучшенными характеристиками и совместимостью по выводам (Pin-to-Pin).
• По функционалу (8-битные):
  • NXP MC9S08PA / PB — Семейство с повышенной производительностью (50 МГц) и большим набором периферии.

3. Аналоги от других производителей (8-битные):

• Microchip (Atmel) ATtiny / ATmega — классические AVR микроконтроллеры (например, ATmega328P).
• STMicroelectronics STM8S — популярное 8-битное семейство (например, STM8S103).
• Silicon Labs (Energy Micro) EFM8 — серия с фокусом на энергоэффективность (например, EFM8SB1).

Вывод

MC9S08SH16VWL — проверенный временем, надежный и очень экономичный 8-битный контроллер для простых задач. Однако, при начале новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать его прямых наследников (S9S08P, S9S08D) или переходить на современные 32-битные платформы, такие как ARM Cortex-M0+ (NXP Kinetis E, LPC800), которые предлагают лучшее соотношение цены, производительности и доступности инструментов.