Freescale MC9S08AC96CLKE

Отличный выбор! MC9S08AC96CLKE — это 8-битный микроконтроллер семейства HCS08 от Freescale (ныне NXP Semiconductors), ориентированный на применение в промышленной, бытовой электронике и автомобильных системах (кузовная электроника, управление освещением, небольшие приводы).

Краткое описание

MC9S08AC96 — это высокопроизводительный и экономичный микроконтроллер с ядром HCS08, предлагающий хороший баланс между вычислительной мощностью, периферией и энергоэффективностью. Модель CLKE указывает на конкретный вариант корпуса, температурный диапазон и тип поставки.

Ключевые особенности:

• Ядро HCS08: До 40 МГц на шине (20 МГц тактовой частоты CPU), с высокой эффективностью кода C.
• Большой объем памяти: 96 КБ Flash и 4 КБ ОЗУ, что выделяло его в линейке как модель с максимальной памятью.
• Расширенная периферия: Богатый набор таймеров, коммуникационных интерфейсов и аналоговых модулей.
• Надежность: Встроенный часовой сторожевой таймер (COP), монитор тактовой частоты, детектор понижения напряжения.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро/Архитектура | 8-битное, Freescale HCS08 | | Тактовая частота (макс.) | До 40 МГц на шине (CPU до 20 МГц) | | Флэш-память | 96 КБ с возможностью EEPROM-эмуляции | | ОЗУ (RAM) | 4 КБ | | EEPROM | 2 КБ (входит в общий объем Flash, эмулируется) | | Таймеры | 2x TPM (Timer/PWM Module): 16-битные, с поддержкой ШИМ, захвата/сравнения. 1x RTC (Real-Time Clock) с отдельным источником. | | Аналоговые модули | ADC: 10-битный, 24 канала, скорость до 100 тыс. выборок/с. ACMP: 2 аналоговых компаратора. | | Коммуникационные интерфейсы| SCI (UART): 2 модуля. SPI: 1 модуль. I²C: 1 модуль (называется IIC). | | Входы/Выходы (GPIO) | До 54 линий ввода/вывода общего назначения (зависит от корпуса и конфигурации периферии). | | Системные функции | Встроенный тактовый генератор (ICS), Сторожевой таймер (COP), Монитор тактовой частоты, Детектор понижения питания. | | Напряжение питания | 2.7В – 5.5В (широкий диапазон, совместим с 3.3В и 5В логикой). | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (обозначение "C" в партномере CLKE). | | Корпус | LQFP-64 (обозначение "L" в партномере CLKE). | | Ключевые особенности | Поддержка внутрисхемного программирования (BDM) через фоновый отладочный интерфейс. Низкое энергопотребление в режимах ожидания (Wait, Stop). |

Расшифровка партномера MC9S08AC96CLKE:

• MC = Микроконтроллер (Motorola/Freescale).
• 9S08 = Семейство (HCS08 Core).
• AC = Подсемейство/линейка (расширенная периферия, память).
• 96 = Объем Flash-памяти в КБ (96 КБ).
• C = Версия ядра/маски.
• L = Тип корпуса (LQFP-64).
• K = Диапазон температур (Industrial, -40°C to +85°C). Примечание: иногда "K" относится к варианту поставки (Tape & Reel).
• E = Вариант поставки (без свинца, Tape & Reel).

Парт-номера и совместимые модели

Модели формируются по шаблону MC9S08ACxx[y][z], где xx — объем Flash, y — корпус, z — температурный диапазон/поставка.

1. Прямые аналоги и варианты в той же линейке (AC):

• MC9S08AC96CLK / MC9S08AC96CLH – Варианты в том же корпусе LQFP-64 с другими условиями поставки (лоток/рулон).
• MC9S08AC60CLKE – Младшая модель с 60 КБ Flash и 2 КБ RAM. Прямая замена при нехватке памяти у AC96.
• MC9S08AC48CLKE – Модель с 48 КБ Flash и 2 КБ RAM.
• MC9S08AC32CLKE – Модель с 32 КБ Flash и 2 КБ RAM.
• MC9S08AC16CLKE – Модель с 16 КБ Flash и 1 КБ RAM.

Важно: Все модели ACxx имеют идентичную периферию (количество таймеров, ADC, интерфейсов). Отличаются только объемом памяти и, в некоторых случаях, количеством GPIO (у младших моделей в том же корпусе могут быть не все линии выведены).

2. Совместимые по выводам и периферии модели из других линеек HCS08:

Эти модели имеют одинаковый корпус (LQFP-64) и схожий набор периферии, что позволяет использовать ту же печатную плату с минимальными изменениями в прошивке.

• MC9S08AW60CLH – Модель из семейства AW. Имеет те же 60 КБ Flash, но дополнительно оснащена контроллером ЖК-дисплея (LCD). Идеальная замена, если нужен дисплей.
• MC9S08DZ60CLH – Модель из флагманского семейства DZ. Имеет более мощное ядро (может работать на 50 МГц шины), контроллер CAN, криптографический сопроцессор и больше памяти. Прямой и более производительный аналог.
• MC9S08SH8CTJ / MC9S08SH4CTG – Модели из ультра-бюджетного семейства SH. Имеют меньше памяти (8/4 КБ) и упрощенную периферию, но электрически и по выводам (в корпусе LQFP-64) могут быть совместимы для очень простых задач. Требуют тщательной проверки datasheet!

3. Современные аналоги-преемники от NXP (рекомендация для новых разработок):

Семейство HCS08 считается устаревшим (но все еще производится). NXP активно продвигает современные архитектуры:

• S32K1xx (ARM Cortex-M0+/M4F): 32-битные автомобильные МК. Для замены AC96 можно рассмотреть S32K116 или S32K118. Значительно выше производительность, больше периферии (CAN FD, расширенные таймеры), но другой набор инструментов и архитектура.
• KE1xZ (ARM Cortex-M0+): 32-битные МК для общего применения. Аналоги по цене и производительности. Например, MKE16Z64VLH4.
• MAC57D5xx (ARM Cortex-M4): Для более сложных задач, где нужна высокая производительность и обширная периферия.

Важное примечание по замене и совместимости:

1. Проверяйте Datasheet и Reference Manual! Перед заменой обязательно сверяйте распиновку (Pinout), таблицы альтернативных функций выводов и регистры периферии. Хотя корпуса совпадают, назначение выводов может отличаться.
2. Внимание на тактовую генерацию и питание. Настройки внутреннего генератора (ICS) и цепей сброса (RESET) могут иметь отличия.
3. Инструментальная совместимость. Для программирования и отладки HCS08 используется BDM-отладчик (например, USB Multilink или Cyclone Pro). Для современных аналогов (ARM) требуется отладчик с поддержкой SWD/JTAG (например, J-Link, OpenSDA).

Микроконтроллер MC9S08AC96CLKE был и остается надежным решением для множества проектов. Однако для новых разработок рекомендуется рассматривать его современные 32-битные аналоги от NXP.