Freescale MC9S12DG256CFUE

Отличный выбор! Freescale MC9S12DG256CFUE — это классический и очень популярный 16-битный микроконтроллер семейства HCS12, широко использовавшийся в автомобильной и промышленной электронике. Вот подробное описание и технические характеристики.

Описание

MC9S12DG256CFUE — это 16-битный микроконтроллер с ядром HCS12, построенный на улучшенной 16-битной архитектуре CPU12. Он является флагманом линейки S12D и известен своей высокой интеграцией, надежностью и богатым набором периферии, что делало его идеальным для сложных применений:

• Автомобильная электроника: блоки управления двигателем (ECU), модули кузовной электроники, приборные панели, системы контроля шин.
• Промышленная автоматика: программируемые логические контроллеры (ПЛК), приводы, сложные системы управления.
• Медицинское оборудование.
• Потребительские устройства.

Ключевая особенность — 256 КБ флэш-памяти, что для своего времени было значительным объемом для хранения программ и данных.

Суффикс в названии (CFUE) расшифровывается:

• C: Корпус 112-контактный LQFP.
• F: Температурный диапазон от -40°C до +85°C (Industrial).
• U: Без свинца (Lead-free).
• E: Версия с улучшенными характеристиками (уточненный техпроцесс, часто более низкое энергопотребление).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | 16-битное ядро HCS12 (CPU12) | | Тактовая частота | До 25 МГц на шине (синхронный режим) | | Память | 256 КБ флэш-памяти EEPROM
12 КБ RAM
4 КБ EEPROM | | Периферия | • 2x асинхронных последовательных порта (SCI)
• 3x синхронных последовательных порта (SPI)
• 8-канальный 16-битный таймер (TIM)
• 16-канальный 10-битный АЦП
• 2x 8-канальный/1x 16-канальный ШИМ (PWM)
• 2x контроллера CAN 2.0 A/B (MSCAN)
• Интерфейс J1850 (BDLC)
• Клавиатурный модуль (KBI)
• Сторожевой таймер (COP)
• Модуль PLL для генерации тактовой частоты | | Количество линий ввода-вывода | До 91 программируемых линий I/O (зависит от конфигурации и корпуса) | | Напряжение питания | 2.35В - 5.5В (для флэш-памяти 2.35В - 5.5В, для ядра обычно 2.5В или 5В) | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (Industrial) | | Корпус | LQFP-112 | | Особенности | • Возможность работы в 16-битном и 8-битном режимах.
• Флэш-память с возможностью записи/стирания во время работы.
• Богатые возможности отладки (Background Debug Mode - BDM). |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Это семейство имеет множество модификаций с разным объемом памяти и набором периферии.

Прямые аналоги в том же корпусе (LQFP-112) с разным объемом памяти:

• MC9S12DT128CFUE — 128 КБ флэш, 8 КБ RAM, 2 КБ EEPROM.
• MC9S12DG128CFUE — 128 КБ флэш, 8 КБ RAM, 4 КБ EEPROM.
• MC9S12DT256CFUE — 256 КБ флэш, 12 КБ RAM, 4 КБ EEPROM (практически полный аналог DG256, могут быть незначительные отличия в маппинге периферии).
• MC9S12DJ256CFUE — 256 КБ флэш, 12 КБ RAM, 4 КБ EEPROM. Основное отличие — вместо интерфейса J1850 (BDLC) имеет второй модуль SPI. Важно: При замене DG на DJ необходимо проверить использование портов.
• MC9S12DG128C / MC9S12DG256C (без "FUE") — более ранние версии, часто с расширенным температурным диапазоном для automotive.

Совместимые модели в других корпусах:

• MC9S12DG256MPVE — корпус QFP-80. Имеет меньше линий I/O.
• MC9S12DG256CPVE — корпус QFP-80, температурный диапазон -40..+125°C (Automotive).
• MC9S12DG256CVPVE — корпус QFP-80, расширенный automotive-диапазон.

Эквиваленты и совместимые модели от NXP (после поглощения Freescale):

После покупки Freescale компанией NXP, микроконтроллеры получили новый индекс. Прямым наследником в современных каталогах NXP можно считать микроконтроллеры семейства S12 MagniV (S12Z) или более старые S12XE, но они не являются пиново-совместимыми и требуют переработки платы и кода.

• Для новых разработок NXP предлагает линейки S32K (ARM Cortex-M) как основную замену для 16-битных S12 в автомобильных приложениях.

Важные замечания для замены и разработки

1. Неполная совместимость: Даже в рамках одного семейства S12D (DG, DJ, DT) необходимо внимательно сверяться с даташитами и Reference Manual, особенно разделы по маппингу выводов (pinout) и регистрам периферии. Замена DG256 на DJ256 может привести к неработоспособности, если используется модуль BDLC.
2. Программная совместимость: Код, написанный для ядра HCS12, как правило, переносится между моделями с одинаковой периферией без изменений. Но адреса памяти и векторов прерываний могут отличаться. Важно использовать корректный линкерный файл (.prm) для конкретной модели.
3. Актуальность: MC9S12DG256 — устаревшее (Not Recommended for New Designs - NRND) изделие. Производство может быть ограничено, а покупка — возможна только через каналы распределителей остатков (broker). Для новых проектов крайне рекомендуется рассматривать современные аналоги на ядрах ARM Cortex-M (например, NXP S32K) или других архитектурах.
4. Инструменты: Для разработки и отладки использовались среды CodeWarrior for HCS12, а сейчас активно используется IDE NXP S32 Design Studio (имеет поддержку для S12).

Вывод: MC9S12DG256CFUE — это мощный и проверенный временем контроллер, сыгравший большую роль в индустрии. При работе с ним или поиске замены ключевое значение имеет тщательное изучение документации конкретной модификации.