Freescale mc9s08sh16

Отличный выбор! Freescale mc9s08sh16 — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, известный своим оптимальным балансом производительности, энергоэффективности и периферии для встраиваемых систем среднего класса. Сейчас семейство производится и развивается компанией NXP Semiconductors (которая приобрела Freescale в 2015 году).

Общее описание

MC9S08SH16 — это низковольтный, низкопотребляющий микроконтроллер с ядром HCS08, разработанный для приложений, где важны стоимость, размер и энергопотребление. Он отлично подходит для:

• Промышленных контроллеров (ПЛК, датчики)
• Автомобильных вспомогательных систем (кузовная электроника, управление освещением)
• Потребительской электроники
• Устройств с батарейным питанием
• Бытовой техники

Ключевая философия: предоставить разработчику гибкость за счет широкого набора встроенных периферийных модулей, минимизируя необходимость во внешних компонентах.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale (NXP) HCS08
• Тактовая частота: до 20 МГц (внутренняя шина до 10 МГц при 20 МГц ядра)
• Производительность: ~0.5 MIPS на МГц (около 10 MIPS на максимальной частоте).

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 16 КБ с возможностью записи/стирания во время работы программы.
• ОЗУ (RAM): 1 КБ
• EEPROM (данные): 512 байт (отдельная или эмулируемая во флэш-памяти, зависит от модели).

3. Периферийные модули:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • 8-битный модуль таймера задержки (MTIM).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с 8-ю каналами.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Модуль Serial Communication Interface (SCI) — асинхронный UART.
  • Модуль Serial Peripheral Interface (SPI).
  • Модуль Inter-Integrated Circuit (I²C).
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICS), позволяющий работать без внешнего кварца (с внутренним RC-генератором).
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Модуль мониторинга питания (LVD/LVR).
• Ввод/Вывод:
  • До 25 линий общего назначения (GPIO) на корпусах с 28 выводами.

4. Электропитание и энергопотребление:

• Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон позволяет работать от батарей и 3.3В/5В логики).
• Режимы пониженного потребления:
  • Wait mode (режим ожидания) — остановка ядра, периферия работает.
  • Stop3/Stop2 mode (режим остановки) — глубокий сон с минимальным потреблением (единицы мкА).

5. Корпуса:

• SOIC-28
• DIP-28 (удобен для прототипирования и обучения)
• QFN-28 (компактный, для серийных изделий)

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Парт-номер формируется по маске: MC9S08SH16xxx, где xxx — обозначение корпуса, температурного диапазона и варианта поставки.

Основные парт-номера:

• MC9S08SH16CTJ — корпус LQFP-32 (более распространенный, чем 28-пиновые в некоторых сериях).
• MC9S08SH16CTG — корпус QFN-28.
• MC9S08SH16CPJ — корпус SOIC-28.
• MC9S08SH16CPC — корпус DIP-28 (PDIP).

Буквы в конце указывают на температурный диапазон (C = коммерческий 0°C to +70°C, V = расширенный -40°C to +105°C) и вариант упаковки (лоток/рулон).

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства S08)

Семейство S08 построено по модульному принципу. SH16 — часть линейки "SH". Можно подобрать модель с большим или меньшим объемом памяти и аналогичной периферией для оптимизации стоимости:

• Модели с меньшей памятью (более дешевые аналоги):

  • MC9S08SH8 — 8 КБ флэш, 512 Б RAM.
  • MC9S08SH4 — 4 КБ флэш, 256 Б RAM.
  • Прямая совместимость по выводам (pin-to-pin) в одинаковых корпусах, позволяет масштабировать проект.

• Модели с большей памятью/периферией (апгрейд):

  • MC9S08SH32 — 32 КБ флэш, 2 КБ RAM.
  • MC9S08SH60 — 60 КБ флэш, 4 КБ RAM (максимум линейки SH).
  • В основном, совместимы по выводам, но нужно проверять даташит на конкретный корпус.

• Модели из других совместимых семейств S08 (с похожей периферией):

  • MC9S08QG8/QG4 (серия QG) — более простые, дешевые, меньше выводов (8/16).
  • MC9S08AC/AC16 (серия AC) — фокус на аналоговые возможности.
  • MC9S08GT/GT60 (серия GT) — больше таймеров и коммуникационных интерфейсов.
  • При переходе между разными линейками (SH->QG->GT) требуется проверка распиновки и таблиц регистров периферии, хотя ядро одно и то же.

Важное примечание:

Семейство S08 является классическим и проверенным решением. Однако NXP активно продвигает более современные и эффективные архитектуры, такие как ARM Cortex-M (серии Kinetis E, L, M). Для новых проектов часто рекомендуется рассматривать эти 32-битные микроконтроллеры, которые при сопоставимой цене предлагают значительно более высокую производительность, больший объем памяти и современные инструменты разработки.

Для работы с MC9S08SH16 потребуется среда разработки CodeWarrior for MCU (специальная версия для HCS08) или компилятор IAR Embedded Workbench for S08. Отладка осуществляется через интерфейс Background Debug Mode (BDM).