Freescale MC9S12A128CPV

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC9S12A128CPV, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC9S12A128CPV — это 16-битный микроконтроллер из знаменитого семейства HCS12 (или S12), которое долгие годы было отраслевым стандартом в автомобильной электронике, промышленной автоматизации и сложных встраиваемых системах. Он построен на высокопроизводительной 16-битной архитектуре CPU12 (с тактовой частотой до 25 МГц), которая сочетает в себе мощь 16-битных операций с удобством использования, характерным для 8-битных контроллеров.

Ключевая особенность этого семейства — модульная архитектура с богатым набором периферии, включая КАН (CAN) — критически важный интерфейс для автомобильных применений. Модель "A128" указывает на наличие 128 КБ флэш-памяти, что делало её одной из наиболее ёмких в линейке на момент выпуска.

Основные сферы применения: электронные блоки управления (ЭБУ) в автомобилях (кузовная электроника, управление освещением, сиденьями), медицинское оборудование, промышленные контроллеры, навигационные системы.

Технические характеристики

• Ядро: 16-битное CPU12

  • Тактовая частота: до 25 МГц (при 5В питании).
  • Линейка адресации: 16 МБ.
  • Набор инструкций включает операции с 8-битными, 16-битными и битовыми данными.

• Память:

  • 128 КБ флэш-памяти EEPROM (с возможностью блочного стирания и программирования).
  • 8 КБ оперативной памяти (RAM).
  • 2 КБ EEPROM для хранения данных (отдельно от флэш-памяти программы).
  • 1 КБ регистров ввода-вывода (I/O Register Map).

• Периферийные модули (ключевые):

  • Два модуля MSCAN (Controller Area Network) V2.0 A/B: Поддержка протокола CAN 2.0, есть буферы сообщений, гибкие фильтры. Это главная "фишка" для автомобильных применений.
  • Асинхронные последовательные порты (SCI): 2 модуля (SCI0, SCI1).
  • Синхронные последовательные порты (SPI): 1 модуль.
  • 8-канальный 16-битный таймер (TIM): С поддержкой ввода/вывода (Input Capture / Output Compare) и генерации ШИМ (PWM).
  • 10-битный АЦП (АТD): 16 каналов, время преобразования ~7 мкс.
  • 8-битный таймер-счётчик (PACNT): Для подсчёта внешних импульсов.
  • Модуль обнаружения сбоев (CRG): Генератор тактовых импульсов, PLL, сторожевой таймер (COP).
  • Модуль прерываний (IRQ): 8 каналов с маскируемыми внешними прерываниями.

• Ввод/Вывод (I/O):

  • До 91 порта ввода/вывода общего назначения (в зависимости от конфигурации и используемой периферии).
  • Порт J поддерживает функции пробуждения.

• Корпус и условия эксплуатации:

  • Корпус: CPV — это 112-контактный LQFP (Low-profile Quad Flat Package).
  • Напряжение питания: 4.5В — 5.5В (номинальное 5В).
  • Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Существовали также версии для автомобильного диапазона (-40°C до +125°C).
  • Упаковка: Обычно поставлялся в лотках (tray).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номер MC9S12A128CPV можно разбить на составные части:

• MC9S12 — семейство.
• A — подсемейство с конкретным набором периферии (включая 2×CAN).
• 128 — объём флэш-памяти в КБ.
• C — версия ядра/техпроцесса.
• P — корпус типа QFP.
• V — промышленный температурный диапазон (-40°C..+85°C).

Другие парт-номера в этом же семействе MC9S12A:

• MC9S12A64CPV — 64 КБ флэш-памяти, остальное аналогично.
• MC9S12A256CPV — 256 КБ флэш-памяти (максимальный объём в серии A).
• MC9S12A512CPV — 512 КБ флэш-памяти (уже из более продвинутой подлинейки).
• Варианты с другими корпусами: MC9S12A128F... (QFP-80), MC9S12A128MPV (QFP-112, с дополнительным модулем BDLC).

Прямые аналоги и совместимые модели от NXP (после ребрендинга): После поглощения Freescale компанией NXP номенклатура частично изменилась. Прямых 1:1 замен с тем же номером у NXP часто нет, но существуют функционально аналогичные или совместимые по выводам (pin-to-pin) модели из более новых семейств:

1. Непосредственные аналоги в линейке S12:

   • S9S12A128CLL (в корпусе LQFP-112) — это один из ближайших современных эквивалентов от NXP в той же линейке S12, с улучшениями.

2. Совместимые по выводам (Pin-Compatible) модели:

   • MC9S12A256CPV или MC9S12A256CLL — полная совместимость по выводам и периферии, но с большим объёмом памяти (256 КБ флэш). Это самый простой путь для апгрейда в рамках того же проекта.
   • Модели из подсемейства MC9S12A512 и MC9S12XE также могли иметь совместимость по корпусу LQFP-112, но требовали проверки datasheet на соответствие функций конкретных выводов.

3. Более современные аналоги (рекомендуемые для новых разработок):

   • S12 MagniV — смешанные сигнальные микроконтроллеры (S12 ядро + силовая периферия).
   • S12Z — более новое 16-битное ядро с повышенной производительностью на МГц.
   • NXP S32K1xx (на ядре ARM Cortex-M) — текущее флагманское семейство для автомобильных применений начального и среднего уровня. Не является совместимым по выводам или коду, но это основная рекомендуемая платформа для новых проектов, заменяющая старые S12.

Важное примечание:

Микроконтроллер MC9S12A128CPV является устаревшим (Obsolete) и снят с производства. Для новых проектов настоятельно рекомендуется выбирать современные аналоги из линеек S12 MagniV, S12Z или S32K от NXP. Однако он до сих пор широко используется в поддержке существующего парка оборудования, и его можно найти на складах дистрибьюторов электронных компонентов.