Freescale MC9S08SH32VWL

Отличный выбор! MC9S08SH32VWL — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08 от Freescale (ныне NXP Semiconductors), ориентированный на широкий спектр встраиваемых приложений с требованием к низкому энергопотреблению, высокой надежности и низкой стоимости.

Краткое описание

MC9S08SH32 — это флагманская модель линейки S08SH, сочетающая в себе хорошую вычислительную мощность (до 40 МГц), значительный объем памяти (32 КБ Flash) и богатую периферию в компактных корпусах. Микроконтроллер построен на ядре HCS08, известном своей эффективностью и низким энергопотреблением.

Ключевые особенности и целевые применения:

• Бытовая электроника: пульты ДУ, мелкая бытовая техника, игрушки.
• Промышленность: датчики, простые контроллеры, системы сигнализации.
• Автомобиль (не критичные к безопасности системы): управление освещением, блоки управления комфортом, простые исполнительные механизмы.
• Устройства с батарейным питанием: благодаря низкому потреблению в режимах ожидания (STOP, WAIT).

Технические характеристики MC9S08SH32VWL

Расшифровка маркировки:

• MC9S08SH32 – семейство и модель (32 КБ Flash).
• V – версия ядра/набора периферии.
• W – корпус: QFN-32 (32 вывода, Quad Flat No-leads).
• L – диапазон температур: Промышленный (-40°C до +85°C).

1. Ядро и система

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08 (полностью совместимо с S08).
• Тактовая частота (CPU): До 40 МГц (при 3.0–3.6 В).
• Шина (Bus Clock): До 20 МГц.
• Напряжение питания: 2.7 В – 5.5 В (широкий диапазон, позволяет работать от 3В литиевых элементов или 5В шины).

2. Память

• Флэш-память (Flash): 32 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 2 КБ.
• EEPROM: Отсутствует, эмулируется во Flash.

3. Периферия

• Таймеры:
  • TPM1 (Timer/PWM Module): 2 канала. Поддержка ШИМ (PWM), захвата/сравнения, счета импульсов.
  • TPM2: 2 канала. Аналогичные функции.
• Аналоговая периферия:
  • ADC (Analog-to-Digital Converter): 10-битный, до 16 каналов. Скорость преобразования до 100 ksps.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль (асинхронный последовательный порт).
  • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
  • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit, двухпроводной интерфейс).
• Системная периферия:
  • Внутренний тактовый генератор (ICS): Позволяет работать без внешнего кварца (встроенный RC-генератор с точностью ±1%).
  • Сторожевой таймер (COP): Контроль зависания программы.
  • Таймер реального времени (RTC): С возможностью пробуждения от низкочастотного внешнего или внутреннего осциллятора.
  • Аналоговый компаратор (ACMP): 1 модуль.
  • Генератор случайных чисел (RNG).
• Ввод/Вывод:
  • До 30 программируемых линий GPIO (в корпусе QFN-32).
  • Встроенные подтягивающие резисторы на входах.

4. Особенности энергосбережения

• Режимы ожидания: WAIT (остановка CPU, периферия работает) и STOP3/STOP2 (глубокий сон с быстрым пробуждением).
• Очень низкое потребление в режиме STOP.

5. Корпус и условия эксплуатации

• Корпус: QFN-32 (размер 5x5 мм).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно понимать, что MC9S08SH32VWL — это полный парт-номер, указывающий на конкретную комбинацию характеристик. Изменение суффиксов дает другие варианты.

Совместимые модели в том же семействе (пин-в-пин и программно):

1. По корпусу и выводам (Pin-to-Pin):

   • MC9S08SH16VWL – 16 КБ Flash, 1 КБ RAM. Прямая замена с меньшим объемом памяти.
   • MC9S08SH8VWL – 8 КБ Flash, 1 КБ RAM. Прямая замена с еще меньшим объемом памяти.
   • MC9S08SH4VWL – 4 КБ Flash, 512 Б RAM. Прямая замена для самых простых задач.

2. По ядру и периферии (программная совместимость в рамках HCS08):

   • MC9S08SH32VTG – Корпус TSSOP-32.
   • MC9S08SH32CPJ – Корпус QFP-32.
   • MC9S08SH32MTJ – Корпус QFP-32, расширенный температурный диапазон (-40°C до +125°C).
   • MC9S08SH32CSC – Корпус SOIC-28 (меньше выводов, но та же периферия частично).
   • MC9S08SH8CTJ – Более старая версия с корпусом QFP-32.

Аналоги и альтернативы от других производителей (требуется адаптация ПО и схемы):

• Microchip (Atmel): Серия ATtiny или ATmega с похожими характеристиками (например, ATmega328P, но архитектура AVR). Из 8-битных PIC — линейка PIC16F или PIC18F.
• STMicroelectronics: Серия STM8S (например, STM8S105). Популярная альтернатива с хорошим соотношением цена/производительность.
• Renesas: Серия RL78 (подсемейство R5F10). Очень низкое энергопотребление.
• Silicon Labs (EFM8): Серия EFM8SB (Sleepy Bee) — прямая конкуренция по низкому энергопотреблению.

Важное примечание:

Микроконтроллеры семейства S08SH являются снятыми с производства (NRND - Not Recommended for New Design) или уже полностью устаревшими (Obsolete) согласно официальному сайту NXP. Это означает, что для новых проектов настоятельно рекомендуется выбирать современные аналоги, такие как:

• NXP Kinetis L/E (ARM Cortex-M0+): например, KE02, KE04, KL02, KL04.
• NXP S32K1 (ARM Cortex-M) для автомобильных применений.
• Указанные выше аналоги от других производителей.

Вывод: MC9S08SH32VWL был надежным и популярным 8-битным микроконтроллером для массовых приложений. При поиске замены или для нового проекта следует рассматривать его прямые аналоги в корпусе (SH16/SH8) при наличии на складах или, что более правильно, переходить на современные 32-битные ARM-ядрa или актуальные 8-битные семейства.