Freescale MC68HC11F1CFN3-8

Отличный выбор микроконтроллера! MC68HC11F1CFN3-8 — это классический 8-битный MCU от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), который широко использовался в промышленной автоматике, автомобильной электронике и встраиваемых системах в 90-х и начале 2000-х годов.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MC68HC11F1 — это высокоинтегрированный 8-битный микроконтроллер с расширенным набором периферийных функций, построенный на базе проверенного ядра HC11. Он выполнен в пластиковом корпусе PLCC-52. Суффикс CFN3 указывает на вариант с EEPROM и маской ПЗУ, а -8 — на максимальную тактовую частоту 8 МГц (частота шины 2 МГц при внутреннем делении на 4).

Это был "промышленный" вариант с широким температурным диапазоном и расширенной периферией по сравнению с базовыми моделями (такими как А8).

Ключевые технические характеристики

• Ядро: 8-битное, CISC, M68HC11.
• Тактовая частота: 8 МГц (макс.) на кристалле. Частота шины (E-часы) — 2 МГц.
• Память:
  • ПЗУ (ROM): 16 КБ (в данной версии с маской; были и OTP-версии).
  • EEPROM: 512 байт (с защитой от случайного стирания).
  • ОЗУ (RAM): 512 байт.
• Периферия (главное преимущество F1-серии):
  • Таймеры: Многофункциональный 16-битный таймерной модуль с:
    • 3 каналами ввода/захвата.
    • 4 каналами вывода/сравнения + 1 канал управления ШИМ.
    • Сторожевой таймер (Watchdog).
  • Последовательные интерфейсы:
    • Асинхронный последовательный порт (SCI) — UART.
    • Синхронный последовательный порт (SPI).
  • АЦП (Аналого-цифровой преобразователь): 8-канальный, 8-битный.
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Порты ввода/вывода: 38 линий I/O (многие с альтернативными функциями).
  • Схема сброса (Power-On Reset).
• Напряжение питания: 5 В ±10%.
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: PLCC-52 (Plastic Leaded Chip Carrier).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

При поиске аналога или замены важно понимать, что полный парт-номер включает все суффиксы, обозначающие тип памяти, корпус и температурный диапазон.

Прямые аналоги и варианты в той же серии:

• MC68HC11F1CFN2 — версия на частоте 2 МГц.
• MC68HC11F1CFN4 — версия на частоте 4 МГц.
• MC68HC11F1CV2 / CFN2 / CSN2 — отличаются корпусом (V - QFP, S - SDIP).
• MC68HC711F1CFN3 — OTP-версия (однократно программируемое ПЗУ вместо маскированного). Это основной вариант для прототипирования и мелких серий. Полностью совместим по выводам и функциям.
• MC68HC811F1CFN3 — версия со встроенным EEPROM-эмулятором для ПЗУ, позволяющая перепрограммировать всю память программы. Очень редкая.

Совместимые модели (функционально близкие, но требуют проверки распиновки и ПО):

• MC68HC11A8 / A1 / A0: Более простая и старая серия. Имеет меньше памяти (8К ПЗУ, 256 ОЗУ), меньше портов ввода-вывода (22 линии I/O) и отсутствует АЦП. Распиновка иная (DIP-40, PLCC-52, но функции пинов отличаются). Может рассматриваться для замены в простых задачах, если не нужен АЦП и много портов.
• MC68HC11E9 / E1 / E0: Более близкий к F1 вариант. Имеет 12К ПЗУ, 512 ОЗУ, 512 EEPROM, АЦП, но снова меньше портов I/O (38 как у F1, но конфигурация отличается). Распиновка в корпусе PLCC-52 может быть частично совместима, но требуется тщательная проверка datasheet! Это самый вероятный кандидат на замену с доработкой схемы и прошивки.
• MC68HC11G5 / G7: Модели с еще большим объемом памяти и периферии.

Важное замечание о "совместимости":

Полной механической и программной совместимости "drop-in replacement" (кроме версий 711F1) с другими моделями HC11 нет. Разные серии (A, E, F) имеют разное распределение функций по выводам даже в одинаковых корпусах. Замена возможна, но, как правило, требует:

1. Переразводки платы (или переходной панельки).
2. Адаптации кода (особенно драйверов портов ввода-вывода и таймеров).
3. Проверки наличия конкретных функций (например, АЦП есть в E/F, но нет в A).

Области применения (исторические и актуальные)

• Промышленные контроллеры (ЧПУ, датчики, регуляторы).
• Автомобильная электроника (бортовые системы, управление двигателем в старых моделях).
• Телекоммуникационное оборудование.
• Медицинские приборы.
• Системы безопасности.
• Сегодня: В основном поддержка устаревшего (legacy) оборудования, ремонт, модернизация парка действующих устройств. Для новых разработок используются современные 32-битные или более продвинутые 8-битные MCU (например, ARM Cortex-M, AVR, PIC, HC12/HCS12).

Где найти информацию?

• Datasheet: Искать "MC68HC11F1 Technical Data Sheet" или "M68HC11F1 Reference Manual" (более объемный документ).
• Поставщики: Чип может быть доступен у поставщиков, специализирующихся на устаревших компонентах (broker market).

Надеюсь, это описание будет полезным!