Freescale MC9S12DB128CPVE

Отличный выбор! MC9S12DB128CPVE — это классический и широко распространенный 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS12. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC9S12DB128CPVE — это высокопроизводительный 16-битный MCU на ядре HCS12, предназначенный для сложных встраиваемых систем в автомобильной, промышленной и потребительской электронике. Его ключевые преимущества — высокая надежность, обширная периферия и развитая экосистема инструментов.

Основная сфера применения: Автомобильная электроника (кузовная электроника, управление двигателем, комбинации приборов), промышленные контроллеры, медицинские устройства, сложные системы управления.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битное ядро HCS12 (CISC).
• Тактовая частота: До 25 МГц (шина 25 МГц).
• Производительность: ~2.5 MIPS при 25 МГц.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью загрузчика и защитой от чтения.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (данные): 2 КБ (отдельная, с защитой от записи по циклам).

3. Периферия и интерфейсы:

• Таймеры: 2x 16-битных таймерных модуля (TIM), 8x каналов ввода/вывода (PWM или захват/сравнение).
• ШИМ (PWM): 8-канальный 16-битный модуль PWM (8x 8-бит или 4x 16-бит).
• АЦП: 16-канальный 10-битный АЦП с временем преобразования ~7 мкс.
• Последовательные интерфейсы:
  • 2x асинхронных последовательных порта (SCI/UART).
  • 1x синхронный последовательный порт (SPI).
  • 1x модуль I²C (IIC).
• Контроллер локальной сети (CAN): 1 или 2 модуля MSCAN (в зависимости от суффикса модели, DB128 — обычно 1x MSCAN).
• Ввод/Вывод: До 91 линий ввода/вывода общего назначения (GPIO) с возможностью программируемого управления приводом.

4. Корпус и условия эксплуатации:

• Корпус: CPVE — это 112-контактный корпус LQFP (Low-profile Quad Flat Package).
• Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (широкий диапазон, совместим с 3.3В и 5В логикой).
• Температурный диапазон: Промышленный (C вариант): -40°C до +85°C. (Существует также автомобильный вариант V: -40°C до +125°C, но в данном парт-номере указан "C").

5. Системные функции:

• Встроенный генератор (PLL) для тактирования от внешнего кварца.
• Сторожевой таймер (COP).
• Режимы пониженного энергопотребления (STOP, WAIT).

Расшифровка парт-номера MC9S12DB128CPVE

• MC: Freescale Microcontroller.
• 9S12: Семейство на ядре HCS12.
• D: Суб-семейство (определяет набор периферии). "D" — стандартный набор с CAN, PWM, ADC.
• B: Вариант литографии/поколения.
• 128: Объем флэш-памяти в КБ.
• C: Температурный диапазон (Commercial/Industrial: -40°C to +85°C).
• P: Тип корпуса (P = Plastic).
• V: Вариант корпуса (V = LQFP).
• E: Количество выводов (E = 112-pin).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги в том же корпусе (112-LQFP):

• MC9S12DB128CPVE (базовая модель, 1x CAN).
• MC9S12DT128CPVE — Отличается увеличенным объемом ОЗУ (12 КБ вместо 8 КБ) и наличием 2-х модулей CAN.
• MC9S12DJ128CPVE — Урезанная версия без модуля CAN. Все остальные характеристики схожи.
• MC9S12DA128CPVE — Имеет 64 КБ флэш-памяти вместо 128 КБ.

2. Аналоги в других корпусах (функционально идентичные, но с другим количеством выводов):

• MC9S12DB128CPVE -> MC9S12DB128MPVE (80-контактный LQFP). Меньше линий GPIO.
• MC9S12DB128CPVE -> MC9S12DB128CPV или MC9S12DB128CVPE (разные варианты маркировки того же 112-LQFP корпуса).

3. Совместимые модели с большим объемом памяти (сверху вниз совместимы на уровне периферии и выводах):

• MC9S12DG128CPVE — 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, но с дополнительным 2-м модулем SCI и 4-м каналом PWM.
• MC9S12DG256CPVE — 256 КБ флэш, 12 КБ ОЗУ, 2x CAN, более продвинутая периферия. Прямой апгрейд-путь для проектов, которым не хватает памяти.
• MC9S12XE family (например, MC9S12XEP100) — Семейство с сопроцессором XGATE, который разгружает CPU, обрабатывая прерывания и данные. Это более мощное и дорогое решение, но программно совместимое на уровне ядра S12.

4. Модели для замены (от NXP): После приобретения Freescale, NXP продолжает поддерживать линейку. Прямым современным аналогом в новых проектах часто рассматриваются 32-битные микроконтроллеры на ядре ARM Cortex-M, например:

• S32K1xx series — Автомобильное семейство Cortex-M, наследующее периферию S12 (CAN, PWM, ADC) с большей производительностью и современной экосистемой.
• KE1x series — Промышленные микроконтроллеры Cortex-M4, совместимые по напряжению и периферии.

Важное замечание: При замене на другую модель внутри семейства S12 необходимо сверять силиконовые errata (документ с известными ошибками чипа) и Data Sheet, так как могут быть незначительные отличия в работе периферии. При переходе на ARM-архитектуру требуется портирование кода.