Freescale MC9S08DZ60CLH

Отличный выбор! MC9S08DZ60 — это очень популярный и надежный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Общее описание MC9S08DZ60CLH

MC9S08DZ60 — это высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер семейства HCS08, построенный на ядре S08. Он создан для встраиваемых приложений, требующих высокой интеграции, надежной связи и аналоговых возможностей. Ключевой особенностью является наличие контроллера локальной сети (CAN), что делает его идеальным для автомобильных, промышленных и сетевых применений.

Микроконтроллер построен по 0.25 мкм технологии с флеш-памятью, обеспечивающей до 100 000 циклов перезаписи. Архитектура оптимизирована для эффективного выполнения кода на C.

Основные целевые применения:

• Автомобильная электроника (дверные модули, блоки управления освещением, простые узлы кузова)
• Промышленные системы управления и автоматизации
• Устройства с интерфейсом CAN
• Сложные потребительские устройства
• Медицинские приборы (низкого и среднего класса)

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро HCS08 (Freescale S08)
• Тактовая частота: До 40 МГц (20 МГц шина) при полном рабочем диапазоне напряжения.
• Производительность: ~2.5 цикла на инструкцию в среднем, что дает примерно 10 MIPS на 20 МГц шине.

2. Память:

• Флеш-память (EEPROM): 60 КБ с возможностью блочного стирания и программирования.
• ОЗУ (RAM): 4 КБ.
• Дополнительная EEPROM: 2 КБ независимой от основной флеш-памяти (отдельный ресурс).

3. Периферия и интерфейсы (главные особенности):

• Модуль связи (MSCAN): 1 контроллер CAN 2.0 A/B с 5 буферами приема и 3 буферами передачи. Поддержка стандартных (11-бит) и расширенных (29-бит) идентификаторов.
• Аналоговые модули:
  • АТД (АЦП): 16-канальный, 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь.
  • АЦП с автоматическим сравнением (АТД): Возможность работы без загрузки ЦПУ.
  • Компараторы: 2 аналоговых компаратора.
• Таймеры:
  • TPM (Timer/PWM Module): 2 модуля (TPM1 и TPM2) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • Базовый таймер (RTI): Таймер реального времени.
• Интерфейсы последовательной связи:
  • SCI (UART): 2 модуля асинхронной последовательной связи.
  • SPI: 1 модуль синхронной периферийной шины.
  • I²C: 1 модуль межмикросхемной шины (до 100 кбит/с).
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICS): Позволяет работать без внешнего кварца (с внутренним RC-генератором).
  • Сторожевой таймер (COP): Контроллер правильной работы.
  • Монитор питания (LVD): Контроль напряжения питания.

4. Ввод/Вывод:

• Количество линий I/O: До 54 программируемых линий ввода/вывода (зависит от корпуса).
• Ток нагрузки на вывод: До 10 мА.

5. Электрические параметры:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон).
• Температурный диапазон:
  • Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (стандартный).
  • Автомобильный (Extended): -40°C до +125°C (для специфических версий, см. парт-номера).
• Потребление: Несколько режимов низкого энергопотребления (Wait, Stop3, Stop2).

6. Корпус:

• MC9S08DZ60CLH: Корпус LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package). Это самый распространенный корпус для данной модели.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Модель MC9S08DZ60 является частью большого семейства MC9S08DZ. Различия в основном в объеме памяти, типе корпуса и температурном диапазоне.

Основные парт-номера семейства DZ:

• MC9S08DZ60CLH – 60 КБ флеш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM, LQFP-64, промышленный температурный диапазон.
• MC9S08DZ60CLD – То же, но в корпусе QFN-64.
• MC9S08DZ60VLH – Автомобильная версия с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +125°C), LQFP-64.
• MC9S08DZ48CLH – 48 КБ флеш, 4 КБ ОЗУ, 2 КБ EEPROM, LQFP-64.
• MC9S08DZ32CLH – 32 КБ флеш, 2 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM, LQFP-64.
• MC9S08DZ128 – Старшая модель с 128 КБ флеш и 8 КБ ОЗУ (существует в разных корпусах).

Важно: Буквы в конце парт-номера указывают на корпус и температурный диапазон:

• C = Commercial/Industrial (0°C/+85°C или -40°C/+85°C).
• V = Automotive/Extended (-40°C/+125°C).
• LH = LQFP-64.
• LD = QFN-64.

Совместимые и аналогичные модели (внутри Freescale/NXP):

1. Прямые аналоги с CAN (семейство DZ):

   • MC9S08DZ128 – Больше памяти, больше возможностей. Является логическим апгрейдом.
   • MC9S08DZ48, MC9S08DZ32 – Меньше памяти, но полная периферийная и пин-совместимость (в рамках одного корпуса). Идеальны для даунгрейда, если не хватает 60КБ флеш.

2. Близкие по характеристикам, но с другими особенностями:

   • MC9S08AC/SC系列 – Более старые/простые семейства без отдельной EEPROM или с другим набором периферии.
   • MC9S08PA/PV系列 – Более новые, оптимизированные по цене и энергопотреблению микроконтроллеры, но часто с другим набором периферии (например, могут иметь LIN вместо CAN).

3. Современные 32-битные аналоги (от NXP): Если требуется более высокая производительность и современная периферия, рассматривают переход на 32-битные ядра:

   • S32K1xx series (ARM Cortex-M0+/M4F) – Прямой эволюционный путь от S08DZ. Имеют CAN-FD, больше памяти, лучшее быстродействие. Например, S32K116, S32K144. Являются рекомендованной NXP заменой для новых проектов.
   • KEA series (ARM Cortex-M0+) – Бюджетные автомобильные микроконтроллеры с CAN.

Важное замечание по совместимости: Микроконтроллеры с одинаковым корпусом (например, LQFP-64) в рамках одного подсемейства (DZ60, DZ48, DZ32) часто являются пин-совместимыми (pin-to-pin). Это позволяет легко масштабировать проект вверх или вниз по памяти, не переразводя плату. Однако всегда необходимо сверяться с даташитом (Data Sheet) и технической документацией (Reference Manual) для конкретной модели!

Где искать информацию:

• Официальная страница продукта на сайте NXP: (Ищите по MC9S08DZ60)
• Документация: Data Sheet (MC9S08DZ60.pdf), Reference Manual (S08DZRM.pdf), Application Notes.