Freescale MC9S12DT128

Отличный выбор! Freescale MC9S12DT128 — это классический 16-битный микроконтроллер семейства HCS12, который широко использовался и до сих пор применяется в автомобильной, промышленной и образовательной электронике.

Описание MC9S12DT128

MC9S12DT128 является флагманской моделью в линейке S12D. Это высокопроизводительный 16-битный MCU, построенный на проверенном ядре HCS12 (CPU12). Его ключевая особенность — сбалансированная архитектура, объединяющая мощное ядро, богатую периферию, предназначенную для сложных применений (особенно в автомобильной сфере, например, для управления кузовом, сиденьями, дверями, комбинацией приборов), и развитые средства отладки.

Основные акценты:

• Автомобильная направленность: Широкая температурная вилка, устойчивость к EMI, мощные драйверы для управления нагрузками.
• Интеграция: Содержит на одном кристалле множество модулей, что уменьшает стоимость и размер конечного устройства.
• Обратная совместимость: Полная совместимость по коду и выводам с другими моделями семейства S12D, а также хорошая преемственность с более ранними MC68HC12.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная, ядро CPU12.
• Тактовая частота: До 25 МГц на шине (синтезатор PLL позволяет использовать низкочастотный резонатор).
• Производительность: ~25 MIPS (при 25 МГц).
• Шина: 16-битная внешняя шина (мультиплексированная адрес/данные) с возможностью 8-битного режима.

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью блочного стирания и программирования на лету.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (отдельная): 2 КБ (для хранения данных, сохраняющихся при отключении питания).
• Загрузчик (Bootloader): Встроенный, позволяет программировать MCU через последовательный интерфейс.

3. Периферия (самые значимые модули):

• Таймеры: Два 16-битных таймерного модуля (TIM, ECT) с 8 каналами ввода/вывода каждый (всего 16), поддерживающих захват/сравнение, ШИМ.
• ШИМ (PWM): 8 каналов ШИМ (6 x 8-бит, 2 x 16-бит) с независимой частотой и скважностью.
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): 2 асинхронных последовательных порта (RS-232).
  • SPI: 2 синхронных последовательных периферийных интерфейса.
  • I²C (IIC): 1 интерфейс для связи с датчиками и памятью.
• CAN: 2 модуля MSCAN (версии 2.0 A/B), что критически важно для автомобильных сетей.
• АЦП: 10-битный, 16-канальный аналого-цифровой преобразователь.
• Ввод/Вывод: До 91 линий ввода/вывода общего назначения (GPIO) с программируемой нагрузочной способностью.

4. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 2.35В - 5.5В (одностабильное питание, обычно 5В).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (расширенный промышленный) или -40°C до +125°C (автомобильный).
• Корпуса: Доступен в различных корпусах, наиболее популярные:
  • 80-контактный QFP
  • 112-контактный LQFP (полный набор линий I/O)

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Парт-номер формируется с учетом корпуса, температурного диапазона и типа поставки. Основные варианты:

• MC9S12DT128CAG / MC9S12DT128CVAG: 112-контактный LQFP корпус.
• MC9S12DT128CPV: 112-контактный LQFP, лоток (Tray).
• MC9S12DT128MPVE: 112-контактный LQFP, расширенный температурный диапазон (-40°C..+125°C).
• MC9S12DT128ACPV: Аналог с улучшенными характеристиками АЦП.

Примечание: Буквы в конце указывают на корпус (CAG, CPV), температурный диапазон (V, M) и вариант поставки (R - Tape&Reel, отсутствие буквы - Tray).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и семейство)

1. Прямые замены (Drop-in Replacement):

• MC9S12DT256 и MC9S12DT512 — микроконтроллеры с той же распиновкой, но увеличенным объемом флэш-памяти (256 КБ и 512 КБ соответственно) и ОЗУ (12 КБ и 14 КБ). Это лучший путь для модернизации или если не хватает памяти.
• MC9S12DJ128 — практически полный аналог, но с 1 модулем CAN вместо 2.

2. Модели из того же семейства S12D (совместимость по коду, но разная распиновка):

• MC9S12D64 — 64 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ.
• MC9S12D128 — базовая модель с 128 КБ флэш (без "T" в названии, может иметь немного урезанную периферию).
• MC9S12DG128 — вариант с дополнительными аналоговыми компараторами.

3. Совместимые по коду (ядерная совместимость HCS12):

• Все MCU семейств S12C, S12G, S12H, S12X. Для перехода требуется адаптация кода из-за различий в адресном пространстве периферии. Семейство S12XE (например, MC9S12XEP100) — более производительное, с ядром XGATE, обратно совместимое по коду с S12.

4. Современные аналоги (от NXP, преемника Freescale):

• S12 MagniV — семейство со встроенными силовыми драйверами (например, S12ZVC).
• S12P — более новая версия с улучшенным ядром и периферией.
• Переход на 32-битные архитектуры: ARM Cortex-M микроконтроллеры от NXP (серии S32K, KEA, LPC) — это современная замена для новых разработок, но требуют полного переписывания кода.

Важное примечание:

Данный микроконтроллер является устаревшим (статус NRND - Not Recommended for New Design) у производителя NXP. Для новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги (S32K, Cortex-M). Однако он остается отличным выбором для поддержки старых продуктов, учебных целей (благодаря популярности плат типа Dragon-12) и ремонтов.