Freescale MC9S08DZ32AVLC

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC9S08DZ32AVLC, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC9S08DZ32AVLC — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на встраиваемые приложения с повышенными требованиями к интеграции, надежности и энергоэффективности. Он построен на высокопроизводительном ядре S08 с тактовой частотой до 20 МГц. Ключевой особенностью данной серии является наличие встроенного программируемого усилителя с преобразованием (PGA) и компаратора (ACMP), что делает его особенно подходящим для аналоговых датчиковых приложений (например, в автомобильной промышленности, промышленной автоматизации, медицинских устройствах).

Микроконтроллер поставляется в корпусе LQFP-32 (AVLC), что подразумевает наличие 32 выводов.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | 8-битное ядро Freescale HCS08 (S08), до 20 МГц шины (10 МГц тактовой частоты ядра с внутренним умножением x2). | | Флэш-память программы | 32 КБ с возможностью чтения/записи во время выполнения (EEPROM-эмуляция). | | ОЗУ (RAM) | 2 КБ. | | ПЗУ (ROM) | 1 КБ — содержит монитор загрузчика (Serial Bootloader) и библиотеки. | | Аналоговые блоки | • 16-битный АЦП с триггерами от таймеров (ADC).
• Программируемый усилитель (PGA) с коэффициентом усиления от 1x до 64x.
• Аналоговый компаратор (ACMP) с 6-битным ЦАП для задания опорного напряжения. | | Таймеры и PWM | • 2-канальный 16-битный таймер (TPM1) с поддержкой PWM.
• 6-канальный 16-битный таймер (TPM2) с поддержкой PWM, входного захвата и выходного сравнения.
• Модуль реального времени (RTC) с часами календаря. | | Интерфейсы связи | • Модуль последовательной связи (SCI) — UART.
• Модуль последовательной периферийной шины (SPI).
• Модуль межпроцессорного интерфейса (IIC) — I²C. | | Системные функции | • Встроенный тактовый генератор (ICS) с внутренним генератором 31.25 кГц и 8 МГц, поддержка внешнего кварца.
• Сторожевой таймер (COP).
• Монитор напряжения (LVD).
• Внутренний источник сброса (POR/PORAD). | | Входы/Выходы | До 30 GPIO (в зависимости от конфигурации альтернативных функций), с поддержкой переключаемого подтягивающего резистора и гистерезиса. | | Напряжение питания | 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (версия "V" в парт-номере). Автомобильный (AEC-Q100) также доступен. | | Корпус | LQFP-32 (Low-profile Quad Flat Package). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты в серии DZ

Семейство MC9S08DZxx имеет гибкую линейку с разным объемом памяти и типами корпусов. Номенклатура: MC9S08DZ[Флэш]_[Корпус][Темп.диапазон].

• MC9S08DZ32AVLC — 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ, корпус LQFP-32, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• MC9S08DZ60AVLC — 60 КБ флэш, 4 КБ ОЗУ, корпус LQFP-32.
• MC9S08DZ128AVLC — 128 КБ флэш, 8 КБ ОЗУ, корпус LQFP-32.
• MC9S08DZ32CLK — 32 КБ флэш, корпус LQFP-32, расширенный температурный диапазон (-40°C to +125°C).
• MC9S08DZ60CLH — 60 КБ флэш, корпус LQFP-48.
• MC9S08DZ128CLH — 128 КБ флэш, корпус LQFP-48.
• MC9S08DZ60FLC — 60 КБ флэш, корпус LQFP-32, для более ранних версий.

Совместимые и аналогичные модели (от NXP/Freescale)

1. Прямые аналоги в том же семействе (с PGA)

• MC9S08DZ60 / DZ128 — Полностью совместимы по выводам и периферии, отличаются только объемом памяти. Переход на них обычно требует лишь изменения линкерного скрипта в коде.
• Серия MC9S08Dx (без "Z", например, MC9S08DZ60 -> MC9S08D60) — Без программируемого усилителя (PGA) и аналогового компаратора (ACMP). В остальном (ядро, таймеры, интерфейсы) очень похожи. Являются аппаратно- и программно-совместимыми по выводам для цифровых функций.

2. Более современные и рекомендуемые для новых разработок семейства (от NXP)

Семейство S08DZ является проверенным, но для новых проектов NXP рекомендует переходить на более современные 32-битные или продвинутые 8-битные ядра:

• S32K1xx (32-бит, ARM Cortex-M) — Автомобильное семейство. Для замены S08DZ в автомобильных приложениях (кузовная электроника, управление двигателем малой мощности). Имеют встроенные операционные усилители, АЦП, более высокую производительность.
• KE1xZ (32-бит, ARM Cortex-M0+) — Общее промышленное применение. Очень высокая энергоэффективность, хороший набор аналоговой периферии.
• MC9S08P / MC9S08PA — Более новое 8-битное семейство S08 с улучшенной периферией и низким энергопотреблением. Хотя у них нет встроенного PGA, они предлагают лучшее соотношение цена/производительность для многих приложений.
• MC56F800xx / MC56F820xx (16-бит, DSP Hybrid Controllers) — Идеальная замена для приложений, где критично цифровая обработка сигналов (например, где использовался PGA + АЦП S08DZ). Имеют встроенные программируемые операционные усилители (PGA), быстрые АЦП и мощное DSP-ядро.

3. Альтернативы от других производителей

• Microchip (Atmel) ATmega32xx / ATtinyxxx с PGA (например, ATmega328PB с внешним ОУ) — популярные AVR микроконтроллеры.
• STMicroelectronics STM32L0 / STM32G0 (ARM Cortex-M0+) — 32-битные MCU с передовой аналоговой периферией и низким энергопотреблением. Некоторые модели имеют встроенные операционные усилители.
• Texas Instruments MSP430FRxx (FRAM) или MSP430 с PGA — известны своим сверхнизким энергопотреблением.

Вывод

MC9S08DZ32AVLC — это специализированный 8-битный микроконтроллер, чьей главной "фишкой" является уникальное для своего класса сочетание ядра S08, аналогового фронта (PGA+ACMP+АЦП) и широкого набора цифровой периферии в одном корпусе. Он до сих пор может использоваться в поддерживаемых проектах, однако для разработки новых изделий настоятельно рекомендуется рассматривать более современные аналоги от NXP (S32K, KE1xZ) или других производителей, которые предлагают лучшую производительность, энергоэффективность и доступность на рынке.