Freescale MC9S12D64MPVE

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) MC9S12D64MPVE — это классический 16-битный микроконтроллер из знаменитого семейства HCS12 (S12), широко использовавшийся в автомобильной и промышленной электронике благодаря своей надежности и периферии.

Описание MC9S12D64MPVE

Это 16-битный микроконтроллер с архитектурой CISC, построенный на ядре HCS12. Ключевая особенность семейства — высокая интеграция критически важной для автомобиля периферии (CAN, PWM, ADC, таймеры) и отличная устойчивость к EMI/ESD. Микроконтроллер выполнен в корпусе QFP-112.

Буква "MPVE" в конце партномера указывает на:

• M – Автомобильной квалификации (AEC-Q100 Grade 2, -40°C до +105°C).
• P – Корпус QFP (Quad Flat Package).
• V – Вариант с безгалогеновой упаковкой.
• E – Безсвинцовая (RoHS-совместимая) пайка.

Основные сферы применения (исторические и текущие):

• Блоки управления кузовом автомобиля (двери, окна, свет, центральный замок).
• Промышленные контроллеры.
• Медицинское оборудование.
• Устройства, требующие надежной CAN-коммуникации.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная HCS12 (CISC)
• Тактовая частота: До 25 МГц (шина 12.5 МГц)
• Производительность: ~1 MIPS на 1 МГц (порядка 12.5 MIPS)

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 64 КБ
• ОЗУ (RAM): 4 КБ
• EEPROM (отдельная): 2 КБ (с защитой от сбоев по питанию)

Периферия (ключевые модули):

• АЦП (ATD): 16-канальный, 10-битный
• Таймеры (TIM): 8-канальный 16-битный модуль (PWM, захват/сравнение)
• PWM: 8 каналов (6 x 8-бит, 2 x 16-бит)
• Последовательные интерфейсы:
  • MSCAN: 1 модуль (CAN 2.0 A/B), до 1 Мбит/с — главная "фишка" для автомобиля.
  • SCI (UART): 2 модуля (асинхронный).
  • SPI: 1 модуль (синхронный).
• Входы/Выходы: До 91 порта ввода/вывода общего назначения (GPIO).
• Сторожевой таймер (COP): Да.
• Тактирование: Генератор тактовой частоты (CGMO), PLL для умножения частоты.

Электрические характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В – 5.5В (обычно 5В).
• Температурный диапазон: -40°C до +105°C (автомобильной Grade 2).
• Потребление: Активное ~25 мА (на 25 МГц), в режиме ожидания ~5 мА.

Парт-номера и совместимые модели

Важно: Буквенный суффикс (MPVE) указывает на корпус, температурный диапазон и экологичность. Основная часть MC9S12D64 определяет ядро и объем памяти.

Прямые аналоги и варианты в других корпусах:

• MC9S12D64MPVE – Основная модель (QFP-112, авто).
• MC9S12D64CPVE – Коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C).
• MC9S12D64VPVE / MC9S12D64VMPVE – Варианты с 50 МГц ядром (V1-версия ядра).
• MC9S12D64CFUE – Корпус QFP-80 (меньше ног, меньше периферии).

Совместимые модели в семействе S12D (легкая миграция):

Эти микроконтроллеры имеют одинаковое ядро и периферию, но разный объем памяти. Часто можно заменить один на другой с перепрошивкой (если кода хватает).

• MC9S12D32 – 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, 1 КБ EEPROM.
• MC9S12D64 – 64 КБ Flash, 4 КБ RAM, 2 КБ EEPROM (рассматриваемая).
• MC9S12D128 – 128 КБ Flash, 8 КБ RAM, 2 КБ EEPROM.
• MC9S12DT128 / MC9S12DT256 – Модели с большим объемом Flash (128/256 КБ) и RAM (8/12 КБ) из подсемейства S12DT.

Функционально похожие (но могут отличаться распиновкой):

• MC9S12C128 / MC9S12C64 – Популярное подсемейство S12C в корпусе QFP-80. Имеют схожую периферию (CAN, PWM), но меньше ног и портов.
• MC9S12A64 / MC9S12A128 – Подсемейство S12A, также с CAN.

Современные аналоги от NXP (для новых разработок):

Семейство S12 — legacy. Для новых проектов NXP предлагает более современные и производительные архитектуры:

• S12 MagniV (S12ZVL): Смешанные сигнальные MCU со встроенными драйверами.
• S12XE/S12XV: Усовершенствованное ядро S12X с большей производительностью и объемом памяти.
• ARM Cortex-M ядра:
  • KEA (S32K1xx): 32-битные Cortex-M0+/M4, разработанные как замена S12 в автомобиле. S32K142 — популярная модель для миграции.
  • MPC574xP: Для более сложных задач (Cortex-M/R ядра).

Важное замечание для разработки:

• Инструменты: Использовались CodeWarrior for HCS12 (v5.x), а сейчас поддерживается в S32 Design Studio от NXP (с компилятором GCC/HIWARE).
• Программаторы/отладчики: P&E Multilink, USB TAP, а также многие универсальные программаторы.
• Статус: Микроконтроллер находится в стадии "Not Recommended for New Designs (NRND)" или "Active" для поддержки старых проектов. При запуске новых продуктов рекомендуется рассматривать современные аналоги (S32K, S12 MagniV).

Этот чип — проверенный "рабочая лошадка" со своей нишей, но будущее за 32-битными ARM-решениями того же производителя.