Freescale MC9S12DJ128CFUE

Отличный выбор! MC9S12DJ128CFUE — это один из самых известных и широко использовавшихся 16-битных микроконтроллеров от Freescale (ныне NXP Semiconductors) из семейства HCS12/HCS12X.

Общее описание

MC9S12DJ128 — это высокопроизводительный 16-битный MCU, построенный на проверенной ядровой архитектуре HCS12. Он был особенно популярен в автомобильной промышленности, промышленной автоматизации и сложных встраиваемых системах благодаря своему балансу производительности, периферии и надежности.

Ключевая особенность: Он содержит два независимых 16-битных центральных процессора (ЦП) в одном корпусе:

1. Основной CPU (S12): Выполняет основную логику приложения.
2. Сопроцессор XGATE: RISC-ядро, работающее параллельно с основным CPU и предназначенное для обработки прерываний и передачи данных. Это значительно разгружает CPU, повышая общую пропускную способность системы.

Микроконтроллер построен по 0.25 мкм технологии и работает от напряжения 2.97В - 5.5В.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность

• Архитектура: 16-битная HCS12 (основное ядро) + 16-битный RISC-сопроцессор XGATE.
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (50 МГц внутренний PLL).
• Производительность: До ~25 MIPS (для основного ядра).

2. Память

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью блочного стирания/записи (основная причина популярности этой модели).
• ОЗУ (RAM): 8 КБ (стандарт) + 1 КБ для сопроцессора XGATE.
• EEPROM (данные): 2 КБ (независимая от флэша, с повышенной стойкостью к циклам записи).

3. Периферия (Богатейший набор)

• Таймеры:
  • 2x 8-канальных 16-битных таймерных модуля (TIM, PWM).
  • 1x 16-битный модуль периодического прерывающего таймера (PIT).
  • 1x Модуль часов реального времени (RTC).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 2x Модуля асинхронного последовательного интерфейса (SCI/UART).
  • 2x Модуля синхронного периферийного интерфейса (SPI).
  • 1x Модуль контроллера локальной сети (CAN) 2.0 A/B.
  • 1x Модуль интерфейса I²C (IIC).
• Аналоговые модули:
  • 8-канальный 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter).
• Системные модули:
  • Модуль обнаружения сбоев (CRG) с генератором и системой PLL.
  • Модуль прерываний (IRQ).
  • Модуль защиты от сбоев (COP, Watchdog).
  • Модуль встроенного отладчика (BDM) для программирования и отладки.

4. Корпус и выводы

• Корпус: CFUE — это обозначение 112-выводного корпуса LQFP.
• Количество линий ввода/вывода (I/O): 91 линия (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

5. Рабочие условия

• Напряжение питания: 2.97В - 5.5В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон:
  • Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (стандарт для большинства поставок).
  • Автомобильный (расширенный): -40°C до +105/125°C (в других модификациях серии).
• Потребление: Имеет режимы пониженного энергопотребления (STOP, WAIT).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Полное обозначение модели строится по схеме: MC9S12DJ128CFU[E][M], где:

• MC: Motorola/Freescale Microcontroller.
• 9S12: Семейство.
• D: Вариант памяти/периферии (здесь 128KB Flash, 8KB RAM).
• J: Уровень качества (стандартный промышленный).
• 128: Объем флэш-памяти (128 КБ).
• C: Версия ядра/маски.
• F: Диапазон напряжения (5В).
• U: Корпус (112-LQFP).
• E: Температурный диапазон (-40°C to +85°C). Это ваш суффикс.
• M: Упаковка (например, Tape & Reel). Может отсутствовать.

Прямые аналоги и варианты в той же серии:

• MC9S12DJ128CFUE — Базовая модель (промышленная, 112-LQFP).
• MC9S12DJ128CFUE1 — Может обозначать более новую маску/ревизию.
• MC9S12DJ128CFU — Без суффикса "E", но обычно подразумевает тот же диапазон.
• MC9S12DJ128CAG — 80-выводной корпус QFP.
• MC9S12DJ128CPV — 112-выводной корпус MAP-BGA.

Совместимые модели (схожие по характеристикам, но с отличиями):

• MC9S12D64 / MC9S12D32 — Младшие модели с 64 КБ и 32 КБ флэш-памяти соответственно. Полностью совместимы по выводам и периферии, но с меньшим объемом памяти.
• MC9S12DT128 / MC9S12DT256 — Модели с увеличенным объемом ОЗУ (12 КБ и др.) и дополнительной периферией (например, вторым CAN-модулем у DT256). Обратите внимание: Не всегда полная совместимость по выводам (pin-to-pin)!
• MC9S12XE100 / MC9S12XEP100 — Модели из более нового и производительного семейства S12X (ядро V1/V2, частота до 50 МГц). Имеют улучшенную архитектуру, но требуют адаптации ПО. Не являются прямыми drop-in заменами.
• MC9S12C128 / MC9S12GC128 — Более бюджетные модели семейства S12C/S12G с урезанной периферией (например, нет XGATE, меньше таймеров). Требуют проверки совместимости по выводам и функциям.

Важное примечание:

Данное семейство является устаревшим (End-of-Life). NXP рекомендует переходить на более современные архитектуры, такие как S32K (ARM Cortex-M) для автомобильных применений или KE/kinetis (ARM Cortex-M) для промышленных. Однако, благодаря своей надежности и огромной инсталляционной базе, MC9S12DJ128 до сих пор используется во многих проектах, и его можно найти на складах дистрибьюторов или на вторичном рынке.