Freescale MC9S08QE4CLC

Отличный выбор! MC9S08QE4CLC — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства HCS08, который до сих пор популярен в промышленных и потребительских приложениях благодаря своей надежности и простоте.

Краткое описание

MC9S08QE4CLC — это низкобюджетный, высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08. Он ориентирован на приложения, требующие малого энергопотребления, высокой помехоустойчивости и компактного размера. Идеально подходит для замены простых логических схем, управления датчиками, бытовой электроникой, блоками питания, игрушками и другими устройствами с невысокими вычислительными потребностями.

Ключевая особенность: Наличие внутреннего тактового генератора (ICS) с точностью ±1% в полном диапазоне напряжения и температуры, что позволяет обходиться без внешнего кварцевого резонатора для многих приложений, экономя место и стоимость.

Технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битное ядро Freescale HCS08 (полная совместимость с M68HC08).
• Тактовая частота: До 20 МГц на шине (максимальная внутренняя частота ядра 40 МГц).
• Производительность: ~0.4 MIPS на 1 МГц (примерно 8 MIPS на 20 МГц).

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 4 КБ — с возможностью записи/стирания на лету.
• ОЗУ (RAM): 256 байт.
• Память данных (EEPROM-подобная): Отсутствует, но Flash можно использовать для хранения данных.

Периферия:

• Таймеры: Один 2-канальный 16-битный таймер/счетчик (TIM1) с возможностями ввода/захвата и вывода/сравнения/ШИМ (PWM).
• Аналоговый компаратор (ACMP): 1 компаратор с возможностью выбора внутреннего опорного напряжения.
• Последовательные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль асинхронного последовательного интерфейса.
  • SPI: 1 модуль синхронного последовательного интерфейса.
• Ввод/Вывод: До 14 линий ввода-вывода общего назначения (GPIO) на 16-ножковом корпусе, с программируемыми подтягивающими резисторами и возможностью пробуждения по прерыванию.

Системные характеристики:

• Напряжение питания: 1.8В — 3.6В (низковольтное питание).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Внутренние тактовые источники: Модуль ICS (Internal Clock Source) включает:
  • Высокоточный внутренний генератор (FEI) ±1%.
  • Малотребовательный внутренний генератор (FBI).
• Режимы пониженного энергопотребления:
  • Wait (Ожидание) — остановка ядра, периферия работает.
  • Stop3 (Остановка 3) — глубокий сон с быстрым пробуждением.
  • Stop2 (Остановка 2) — очень глубокий сон с сохранением RAM.
• Сторожевой таймер (COP): С независимым тактовым источником.

Корпус и обозначение:

• Корпус: CLC — это SOIC-16 (150 mil).
• Маркировка: QE4 CLC на корпусе.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Прямые аналоги в той же серии MC9S08QE4:

Эти микроконтроллеры идентичны по ядру и периферии, отличаются только объемом памяти и корпусом.

• MC9S08QE8CLC — 8 КБ Flash, 512 Б RAM, корпус SOIC-16.
• MC9S08QE32CLC — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM, корпус SOIC-16 (максимальный в линейке QE).
• MC9S08QE4CSC — тот же чип в корпусе SOIC-8 (CSC), имеет меньше линий ввода-вывода.
• MC9S08QE8CSC — 8 КБ Flash в корпусе SOIC-8.

Совместимые/Альтернативные модели из семейства S08:

Эти модели имеют схожую архитектуру, периферию и инструментальную поддержку, но могут отличаться набором модулей. Являются хорошими вариантами для модернизации или замены.

• Серия MC9S08PA (Value Line): Прямой наследник и рекомендуемая альтернатива от NXP. Имеет улучшенную периферию (более продвинутые таймеры TPM), часто лучшую цену. Аналогом по памяти может быть MC9S08PA4VLC (SOIC-8) или MC9S08PA16VLC (SOIC-8/16).
• Серия MC9S08PT (Tiny): Сверхкомпактные чипы (корпуса до 8-pin), также с внутренним генератором. Например, MC9S08PT8VSC.
• Серия MC9S08AC/GT (Classic): Более старая серия с похожей периферией, но другим набором модулей.
• Серия MC9S08DZ/DX (Zigbee-ready): Имеет больше периферии и памяти, подходит для более сложных задач.

Кроссплатформенные аналоги (требуют перепрошивки кода):

• Микроконтроллеры Atmel ATtiny (AVR): Например, ATtiny1614, ATtiny3216 по характеристикам (память, периферия) значительно превосходят S08QE4, имеют современные инструменты.
• Микроконтроллеры Microchip PIC: Например, PIC16F18323, PIC16F15214 — схожи по цене и назначению.
• Микроконтроллеры STM8S (STMicroelectronics): Например, STM8S003F3 — очень популярный и доступный аналог с большей периферией.

Важные примечания:

1. Производство: Серия MC9S08QE является актуальной (Active) по состоянию на последние данные NXP, но для новых разработок компания рекомендует переходить на более современные серии, такие как S08PA или ARM Cortex-M0+ (серия KE).
2. Инструментальная поддержка: Для разработки используется среда CodeWarrior for MCU (специальная версия для HCS08) или более современная IDE NXP MCUXpresso с поддержкой S08. Программаторы: P&E Multilink/Cyclone, OSBDM, а также некоторые универсальные программаторы.
3. Обозначение CLC: Всегда проверяйте полный парт-номер. "CLC" — это только тип корпуса, а ключевыми являются буквы "QE4", обозначающие семейство и объем памяти.

Этот микроконтроллер — проверенное временем решение для простых задач, где важна надежность, низкая стоимость и минимальная обвязка.