Freescale MC9S12DJ128VPVE

Отличный выбор! MC9S12DJ128VPVE — это классический 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из знаменитого семейства HCS12 (S12), широко применявшийся в автомобильной электронике, промышленной автоматизации и учебных процессах.

Общее описание MC9S12DJ128VPVE

Это высокопроизводительный 16-битный MCU с 16-разрядной шиной данных, построенный на проверенной ядерной архитектуре HCS12 (CPU12). Ключевая особенность — сбалансированный набор периферии, большой объем памяти и надежность, что сделало его «рабочей лошадкой» для множества проектов в 2000-х годах.

Основные сферы применения:

• Автомобильная электроника (кузовные модули, управление освещением, простые узлы)
• Промышленные контроллеры
• Медицинское оборудование
• Сложные учебные и демонстрационные стенды (благодаря богатой периферии)
• Бытовые приборы

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная HCS12 (CPU12)
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (синтезатор PLL)
• Разрядность шины: 16-битная внешняя/внутренняя шина данных

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ — с возможностью блочного стирания и программирования
• ОЗУ (RAM): 8 КБ
• EEPROM (отдельная): 2 КБ — для хранения данных, сохраняющихся после отключения питания
• Защита памяти: Блокировка от несанкционированного доступа

3. Периферийные модули:

• Таймеры: Модуль Timer (ECT) 16-битный с 8 каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare), счетчик импульсов.
• АЦП (ADC): 16-канальный, 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь.
• Последовательные интерфейсы:
  • 2 x SCI (UART): Асинхронные последовательные порты (RS-232).
  • 3 x SPI: Синхронные последовательные периферийные интерфейсы.
  • 1 x I²C (IIC): Двухпроводной последовательный интерфейс.
• ШИМ (PWM): 8-канальный, 8-битный модуль широтно-импульсной модуляции.
• Контроллер CAN: 1 x MSCAN (полнофункциональный CAN 2.0 A/B) — критически важно для автомобильных применений.
• Сторожевой таймер (COP): Есть.
• Вход реального времени (RTI): Есть.
• Клавиатурный порт (KBI): 8 входов с прерываниями.

4. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В — 5.5В (широкий диапазон, включая 3.3В и 5В).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Package).

5. Особенности:

• Background Debug Module (BDM): Встроенный интерфейс отладки и программирования через специальный разъем. Это основной способ загрузки кода.
• Векторные прерывания.

Парт-номер и корпус

• Полный парт-номер: MC9S12DJ128VPVE
  • MC9S12 — семейство.
  • D — подсемейство (в данном случае "D" — стандартная линейка с CAN).
  • J — вариант по памяти и периферии.
  • 128 — объем Flash-памяти в КБ.
  • VP — обозначение корпуса (LQFP-112).
  • VE — промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и варианты)

Важно понимать, что полной аппаратной и пиновой совместимости (drop-in replacement) нужно искать в рамках одного корпуса (LQFP-112) и того же суффикса (VP). Модели различаются объемом памяти и набором периферии.

1. В рамках семейства S12D (прямые аналоги с разным объемом памяти):

• MC9S12DJ64VPVE — идентичная периферия, но 64 КБ Flash и 4 КБ RAM.
• MC9S12DJ256VPVE — идентичная периферия, но 256 КБ Flash и 12 КБ RAM.
• MC9S12DJ512VPVE — 512 КБ Flash, 14 КБ RAM (максимальный в D-семействе).

2. Совместимые по выводам (Pin-compatible) модели из других подсемейств S12: Эти модели имеют одинаковый корпус LQFP-112 и, как правило, совместимы по выводам, но могут иметь отличия в периферии (например, второй CAN, больше таймеров). Внимательно сверяйтесь с даташитом!

• MC9S12DG128VPVE — Имеет 2 модуля CAN (MSCAN) вместо одного.
• MC9S12DT128VPVE — Имеет модуль Enhanced Capture Timer (ECT) с расширенными функциями.
• MC9S12DE128VPVE — Более простая версия, часто без CAN-контроллера.

3. Модели для разработки и отладки:

• DEMO9S12DJ128 — демонстрационная/оценочная плата на базе этого микроконтроллера.

4. Современные аналоги от NXP (Архитектурные наследники): Семейство S12X/S12Z и более новые 32-битные семейства (S32K, MPC57xx) не являются прямыми заменами, но представляют собой эволюционное развитие линейки для новых проектов.

• S12XE — Усовершенствованное ядро XGATE для обработки прерываний, более высокая частота.
• S12Z — Оптимизированное для стоимости ядро с высокой производительностью.
• S32K1xx — 32-битные ARM Cortex-M4/M0+ микроконтроллеры для автомобильной промышленности (рекомендуемый выбор для новых разработок).

Важное примечание:

MC9S12DJ128VPVE находится в состоянии «Not Recommended for New Designs» (NRND) или «End of Life» (EOL) у NXP. Это означает, что для новых проектов рекомендуется выбирать более современные аналоги (например, семейство S32K). Однако, данный чип по-прежнему доступен на рынке через дистрибьюторов и широко используется для поддержки существующего парка оборудования, ремонта и учебных целей.