Freescale MC908QC16CDXE

Отличный выбор! MC908QC16CDXE — это классический 8-битный микроконтроллер семейства HC08 от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Он широко использовался в бюджетных и массовых приложениях благодаря своей надежности, простоте и низкой стоимости.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MC908QC16CDXE — это 8-битный микроконтроллер с ядром M68HC08, построенный по 0.5µм технологии. Его ключевые особенности — низкое энергопотребление, встроенный внутрисхемный отладчик (On-Chip Debug, OCD) через линию BKGD, что упрощало разработку, и богатая периферия для своих лет и класса. Он позиционировался для применений в автомобильной электронике (кузовные системы, освещение), бытовой технике, промышленном управлении и игрушках.

Важное примечание: Эта серия является OTP (One-Time Programmable). Микроконтроллер поставляется с пустой памятью программируемой пользователем, которая программируется один раз. Для разработки использовались версии с Flash-памятью (например, MC908QC8CPE).

Полные технические характеристики

• Архитектура и ядро:

  • Тип: 8-битный микроконтроллер CISC.
  • Ядро: Freescale M68HC08.
  • Тактовая частота: До 8 МГц (внутренняя работа на частоте шины до 4 МГц при питании 3.3В, и до 8 МГц при 5В).
  • Напряжение питания: 2.7В — 5.5В (широкий диапазон позволяет работать от батарей и в 3.3В/5В системах).

• Память:

  • Flash/OTP-память программы: 16 КБ (для пользовательского кода).
  • ОЗУ (RAM): 512 байт.
  • EEPROM/Data Flash: Отсутствует (в некоторых других моделях серии QC она была).

• Периферия:

  • Таймеры: Один 16-битный таймер (Timer Interface Module, TIM) с 2-мя каналами ввода/вывода (Input Capture / Output Compare).
  • Аналоговый компаратор: Один встроенный аналоговый компаратор.
  • АЦП (ADC): 8-канальный, 10-битный АЦП — одна из сильных сторон данного МК.
  • Последовательные интерфейсы:
    • SCI (UART): Один модуль асинхронного последовательного интерфейса (Serial Communications Interface) для связи по RS-232.
    • SPI: Один модуль синхронного последовательного интерфейса (Serial Peripheral Interface).
  • Система прерываний: Контроллер прерываний с векторами в памяти.

• Ввод/Вывод:

  • Количество линий I/O: До 26 программируемых линий ввода/вывода (в зависимости от корпуса).
  • Порты: Порты с возможностью индивидуальной настройки на вход/выход, с внутренними подтягивающими резисторами (на некоторых линиях).

• Корпус и условия:

  • Корпус: DXE — это обозначение корпуса SOIC-28 (широкий).
  • Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
  • Отладка: Встроенный модуль отладки On-Chip Debug (OCD) через однопроводной интерфейс BKGD.

• Особые функции:

  • Сторожевой таймер (COP Watchdog).
  • Режимы пониженного энергопотребления: STOP, WAIT.
  • Генератор тактовой частоты с внутренним RC-генератором или поддержкой внешнего кварца/резонатора.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Модель MC908QC16CDXE является частью большого семейства MC68HC908Qxxx. Важно различать OTP-версии (для производства) и Flash-версии (для разработки и прототипирования).

1. Прямые аналоги и варианты в серии QC:

• MC908QC8CDXE — аналог с 8 КБ OTP-памяти.
• MC908QC4CDXE — аналог с 4 КБ OTP-памяти.
• MC908QC16CDWE — версия в корпусе SOIC-24 (меньше линий I/O).
• MC908QC8CPE — FLASH-версия для разработки в корпусе DIP-28. Ключевая модель для отладки!
• MC908QC16CPE — FLASH-версия с 16 КБ памяти в DIP-28.

2. Совместимые модели из более новых/смежных семейств (с учетом модернизации): При замене на более новую или доступную модель необходимо внимательно проверять распиновку (pin-to-pin) и периферию!

• MC9S08QD4 / MC9S08QD2 (NXP) — Прямые наследники из 8-битного семейства S08. Имеют Flash-память, более высокую производительность на той же частоте, часто совместимы по выводам (например, MC9S08QD4 в корпусе SOIC-8/16, но не 28-pin). Не являются прямой заменой, но логически продолжают линейку.
• MC68HC908QY / QT / QL — Другие подсемейства HC908 с разным набором периферии и корпусов. Например, QY — в мелких корпусах (TSSOP), QT — с тач-сенсором.
• MC68HC908JB / JK — Модели со встроенным USB-контроллером (например, для клавиатур, мышей), но другой периферией.

3. Функциональные аналоги от других производителей: Классические 8-битные МК с аналогичными возможностями:

• Microchip (Atmel): ATmega16/32, ATtiny2313 (с учетом различий в периферии).
• STMicroelectronics: STM8S003F3 (более современный, популярный, с Flash).
• Renesas: микроконтроллеры семейства RL78 или старые H8.

Рекомендации по использованию и замена

1. Для новых проектов: Использование OTP-микроконтроллера MC908QC16CDXE не рекомендуется. Он устарел, сложен в программировании (требует программатор) и не подходит для прототипирования.
2. Для поддержки старого оборудования: Если вам нужна замена для ремонта, ищите оригинальные OTP-чипы на аукционах или у поставщиков остатков. Альтернатива — переход на Flash-версию (MC908QC16CPE) с перепрошивкой, если это позволяет конструктив.
3. Для модернизации проекта: Лучшим путем является переход на современный 8-битный или даже 32-битный микроконтроллер с Flash-памятью (например, из серий NXP S08, S12, или ARM Cortex-M0+). Это потребует изменения схемы и прошивки, но даст преимущества в цене, производительности и простоте разработки.

Вывод: MC908QC16CDXE — это надежный "рабочая лошадка" своего времени, сыгравшая важную роль в массовой электронике. Сегодня его использование оправдано только для ремонта или прямого клонирования существующих устройств. Для новых разработок существуют более современные и доступные аналоги.