Freescale 9S08QE3

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) 9S08QE3, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

Freescale 9S08QE3 — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, относящийся к линейке QE (Value Line). Это экономичное решение, предназначенное для приложений с базовыми требованиями к управлению, где критически важны низкая стоимость и низкое энергопотребление. Он построен на высокопроизводительном ядре HCS08, предлагая хороший баланс между производительностью, периферией и ценой.

Микроконтроллер хорошо подходит для таких применений, как:

• Бытовые электроприборы
• Игрушки и электронные игры
• Блоки управления двигателями (вентиляторы, насосы)
• Пульты дистанционного управления
• Простые промышленные контроллеры

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное Freescale HCS08 (CISC-архитектура) | | Тактовая частота | До 20 МГц на шине (макс. внутренняя частота 20 МГц) | | Флэш-память (EEPROM) | 4 КБ — с возможностью стирания/записи по байту и блоку. | | ОЗУ (RAM) | 256 байт | | Периферия | Таймер/PWM (TPM): 1 модуль, 2 канала (может работать как:
• 2-канальный PWM
• Вход для захвата сигнала
• Выход сравнения)
АЦП (ADC): 10-битный, 8 каналов
Компаратор (ACMP): 1 аналоговый компаратор
Последовательные интерфейсы: 1 x SCI (UART)
Таймер реального времени (RTC): С возможностью пробуждения от стоп-режима. | | Количество линий ввода-вывода | До 14 линий общего назначения (GPIO) на корпусе DIP-16. | | Напряжение питания | 2.7В - 5.5В (широкий диапазон, работает от 3В и 5В источников). | | Режимы пониженного энергопотребления | Wait (Ожидание) и Stop3 (Остановка с сохранением ОЗУ). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (версия "C")
Автомобильный: -40°C до +125°C (версия "V") | | Корпуса | DIP-16, SOIC-16 (наиболее распространенные). |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Номенклатура Freescale/NXP обычно включает информацию о корпусе, температурном диапазоне и варианте поставки.

Основные коммерческие/промышленные парт-номера:

• MC9S08QE32CLH – Корпус LQFP-16, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C), лоток.
• MC9S08QE32CLD – Корпус SOIC-16, промышленный температурный диапазон, лоток.
• MC9S08QE32CPD – Корпус DIP-16, промышленный температурный диапазон, трубка (PDIP). Самый популярный вариант для прототипирования и обучения.
• MC9S08QE32CFD – Корпус TSSOP-16, промышленный диапазон.

Автомобильные версии (AEC-Q100):

• MC9S08QE32VLH – LQFP-16, автомобильный диапазон (-40°C to +125°C).
• MC9S08QE32VLD – SOIC-16, автомобильный диапазон.

Расшифровка:

• MC9S08QE3 – Базовая серия.
• 2 – Обозначение размера Flash-памяти (4 КБ). Могла быть "4" для 8 КБ в других моделях серии QE, но у QE3 фиксировано 4 КБ.
• C / V – Температурный диапазон (C=Commercial/Industrial, V=Automotive).
• P / D / L / F – Тип корпуса (P=DIP, D=SOIC, L=LQFP, F=TSSOP).
• H / D (в конце) – Тип упаковки (H=лоток, D=трубка/рулон).

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость следует рассматривать в нескольких аспектах: выводная (пиновая), программная и периферийная.

1. Прямые аналоги и замены в рамках семейства 9S08QE (пин-в-пин и код-совместимые):

• MC9S08QE4 – Прямой апгрейд. Идентичные корпуса, но 8 КБ Flash и 512 байт RAM. Прямая замена для проектов, которым не хватило памяти QE3.
• MC9S08QE8 – 8 КБ Flash, 512 байт RAM, дополнительно имеет модуль I²C (SMBus). Совместим по выводам в корпусах 16-пин.
• MC9S08QE128 / QE64 / QE32 – Модели с большим объемом памяти (128КБ, 64КБ, 32КБ Flash) и расширенной периферией (2 SCI, SPI, I²C, больше таймеров). Не являются прямыми пиновыми аналогами (чаще корпуса 32/44/48 пинов), но сохраняют полную программную совместимость на уровне ядра HCS08 (ассемблер/C).

2. Совместимые по архитектуре (ядерная и инструментальная совместимость):

• Все микроконтроллеры семейства HCS08 (серии QG, QE, QD, QA, GT, AC, AW, SH, SG и др.). Используют одно и то же ядро, систему команд, базовые регистры и часто — схожие модули периферии. Код, написанный на C, с минимальными правками (объявления периферии) может быть перенесен. Средства разработки (CodeWarrior for HCS08, Processor Expert, современный MCUXpresso IDE с поддержкой Legacy) общие для всего семейства.

3. Функциональные/рыночные аналоги от других производителей:

• Microchip PIC16F1xxx (например, PIC16F1823, PIC16F18323) – Сопоставимая производительность, память, периферия (PWM, ADC, EUSART). Несовместимы по выводам и коду, но конкурируют в тех же рыночных нишах.
• Atmel (Microchip) ATtiny series (например, ATtiny1614, ATtiny3216) – Современные 8-битные AVR микроконтроллеры с большей производительностью и периферией. Несовместимы.
• STMicroelectronics STM8S003F3 – Очень популярный экономичный 8-битный МК. Имеет схожие характеристики (Flash, RAM, ADC, UART, таймеры) и корпус TSSOP-20/SOIC-20. Является основным конкурентом на рынке.

Важное примечание:

Семейство HCS08, включая 9S08QE3, является зрелой (mature) технологией. Для новых проектов NXP активно продвигает более современные, энергоэффективные и производительные архитектуры, такие как:

• ARM Cortex-M0+ (серия KE или LPC800)
• Собственные 8-битные ядра S08P / S08PA (например, MC9S08PA), которые являются эволюционным развитием HCS08 с улучшенной периферией и更低шим энергопотреблением.

Однако 9S08QE3 остается отличным выбором для поддержки существующего парка оборудования, простых учебных проектов или там, где критически важна стабильность и проверенность платформы.