Freescale MC9S12P128MQK

Отличный выбор! MC9S12P128MQK — это очень популярный и надежный 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из легендарного семейства S12.

Общее описание MC9S12P128MQK

MC9S12P128MQK — это 16-битный микроконтроллер с ядром S12CPU, ориентированный на автомобильные и промышленные применения, где требуются высокая надежность, устойчивость к помехам и широкий диапазон рабочих температур.

Ключевая философия семейства S12P: Это "рабочая лошадка" с оптимальным балансом производительности, периферии и стоимости. Он идеально подходит для замены устаревших 8- и 16-битных контроллеров, а также для таких задач, как:

• Управление кузовной электроникой (двери, стеклоподъемники, свет)
• Управление сиденьями с памятью положений
• Простые блоки управления двигателем (вспомогательные)
• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики, приводы)

Основные особенности:

• Надежность: Спроектирован в соответствии со строгими автомобильными стандартами.
• Низкое энергопотребление: Несколько энергосберегающих режимов.
• Широкий набор периферии: "Всё в одном" для типичных задач управления.
• Большое сообщество и поддержка: Огромная база знаний, примеров кода и инструментов.

Детальные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битное ядро S12CPU (совместимое с CPU12).
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (генератор тактовой частоты можно разгонять выше с помощью PLL).
• Производительность: ~25 млн операций в секунду.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью записи/стирания во время работы (ECC).
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (отдельная): 2 КБ (или часть Flash может эмулировать EEPROM).
• Защита памяти: Блокировка от несанкционированного доступа.

3. Периферийные модули (наиболее важные):

• Таймеры:
  • Модуль Enhanced Capture Timer (ECT): 8 каналов, входной захват, выходное сравнение, генерация ШИМ.
  • Модуль Periodic Interrupt Timer (PIT): Таймер реального времени.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 16-канальный 10-битный АЦП с временем преобразования ~7 мкс.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль Serial Communications Interface (SCI): 2 асинхронных последовательных порта (UART).
  • Модуль Serial Peripheral Interface (SPI): 1 синхронный последовательный порт.
  • Модуль Controller Area Network (MSCAN): 1 канал, поддерживает CAN 2.0 A/B. Ключевая особенность для автомобиля!
• Управление вводом/выводом:
  • Общее количество линий I/O: 91 линия (зависит от корпуса и конфигурации).
  • Порты ввода/вывода: 8-битные, многие с альтернативными функциями периферии.
• Системные модули:
  • Watchdog Timer (COP): Сторожевой таймер.
  • Модуль Real Time Interrupt (RTI): Таймер прерываний реального времени.
  • Модуль Phase-Locked Loop (PLL): Система синтеза частоты.

4. Электрические и физические параметры:

• Напряжение питания: 2.35В - 5.5В (широкий диапазон, включая 3.3В и 5В).
• Температурный диапазон:
  • Промышленный (P): -40°C до +85°C.
  • Автомобильный (V): -40°C до +105°C (или 125°C, зависит от специфики).
• Корпус: MQK — это QFP-80 (квадратный плоский корпус с 80 выводами).
• Техпроцесс: 0.25 мкм.

Парт-номер (Part Number) и аналоги

Полный парт-номер для заказа:

• MC9S12P128MQK — это базовая маска.
• Часто используется с суффиксом, указывающим температурный диапазон и тип лотка (например, MC9S12P128MQK5 для Tape & Reel).
• Важно: Для точного заказа всегда используйте полный номер из официального даташита или портала NXP.

Совместимые и аналогичные модели внутри семейства S12P:

Семейство S12P построено по модульному принципу. Модели отличаются объемом памяти и набором периферии. Прямой drop-in заменой (с одинаковым расположением выводов — pin-to-pin) для MC9S12P128MQK являются:

1. MC9S12P96MQK — То же самое, но 96 КБ Flash и 6 КБ RAM.
2. MC9S12P64MQK — То же самое, но 64 КБ Flash и 4 КБ RAM.
3. MC9S12P32MQK — То же самое, но 32 КБ Flash и 2 КБ RAM.

Важно: При переходе на модель с меньшей памятью необходимо убедиться, что ваш код и данные в нее помещаются.

Близкие по характеристикам модели из других семейств Freescale/NXP:

• Семейство S12XE: Более производительное ядро (XGATE — сопроцессор), больше периферии, часто используется как более мощная замена.
  • MC9S12XEP100, MC9S12XET256
• Семейство S12G: Более новая и экономичная версия, оптимизированная для малопотребляющих приложений, часто совместима по выводам с S12P.
  • MC9S12G128, MC9S12G96
• Семейство S12C: Более дешевое, с урезанной периферией (например, нет CAN).

Рекомендации по использованию

• Инструменты: Для разработки под S12 традиционно использовалась среда CodeWarrior for HC(S)12. Сейчас NXP активно продвигает бесплатную среду S32 Design Studio for Arm & Legacy MCUs, которая также поддерживает S12.
• Программаторы/отладчики: Популярные отладчики — P&E Multilink/Cyclone Pro, NXP/OSBDM, а также многие универсальные программаторы с поддержкой BDM (Background Debug Mode).
• Актуальность: Хотя S12 — зрелая архитектура, многие модели, включая S12P, находятся в активной производственной фазе (Active) и широко используются в промышленности, особенно там, где важна долгосрочная доступность и надежность.

Этот микроконтроллер остается отличным, проверенным решением для множества встраиваемых задач.