Freescale MC9S08QE4CPG

Отличный выбор! MC9S08QE4CPG — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08 компании Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Это надежный и экономичный контроллер для широкого спектра встраиваемых приложений.

Краткое описание

MC9S08QE4 — это ядро 8-битного микроконтроллера с низким энергопотреблением, высокой производительностью и богатым набором периферии в компактном корпусе. Он идеально подходит для замены устаревших микроконтроллеров (таких как MC68HC908), а также для новых разработок в областях: бытовая электроника, датчики, системы управления двигателями, клавиатуры, блоки питания и простые промышленные контроллеры.

Расшифровка маркировки MC9S08QE4CPG:

• MC: MicroController.
• 9S08: Семейство на ядре HCS08.
• QE: Подсемейство QE (оптимизировано по стоимости, с базовой периферией).
• 4: Объем Flash-памяти (4 КБ).
• C: Версия ядра/кремния.
• P: Тип корпуса (DIP-16).
• G: Диапазон температур (промышленный, -40°C до +85°C).

Ключевые технические характеристики

• Ядро: Freescale HCS08 (полностью совместимо с S08).
• Тактовая частота: До 20 МГц (внутренняя шина 10 МГц).
• Память:
  • Flash-память: 4 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
  • ОЗУ (RAM): 256 байт.
  • EEPROM: Отсутствует, но эмулируется во Flash.
• Периферия:
  • Таймеры: Один 2-канальный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), ввода/захвата и сравнения.
  • АЦП (ADC): 10-разрядный, 8 каналов.
  • Коммуникационные интерфейсы:
    • Один модуль SCI (UART) — асинхронный последовательный порт.
    • Один модуль SPI (Serial Peripheral Interface).
    • Один модуль I²C (Inter-Integrated Circuit).
  • Компаратор: Один аналоговый компаратор.
  • Входы/Выходы: До 14 программируемых линий ввода/вывода общего назначения (GPIO) с поддержкой внутренних подтягивающих резисторов.
• Системные функции:
  • Внутренний генератор (ICS) с тактовой частотой до 20 МГц (не требует внешних компонентов).
  • Сторожевой таймер (COP).
  • Монитор сброса по низкому напряжению (LVD).
  • Режимы пониженного энергопотребления (Wait, Stop3).
• Напряжение питания: 2.7 В — 5.5 В.
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (промышленный).
• Корпус: PDIP-16 (пластиковый двухрядный, для сквозного монтажа в отверстия).

Парт-номера (полные ordering part numbers) и совместимые модели

Это семейство имеет несколько вариантов, отличающихся объемом памяти, типом корпуса и температурным диапазоном.

1. Прямые аналоги в других корпусах (та же память 4 КБ Flash, ядро QE4):

• MC9S08QE4CLG — корпус LQFP-32 (компактный, для поверхностного монтажа).
• MC9S08QE4CFG — корпус QFN-16 (очень компактный, для поверхностного монтажа).
• MC9S08QE4CLC — корпус LQFP-32, потребительский температурный диапазон (0°C до +70°C).
• MC9S08QE4CPC — корпус PDIP-16, потребительский температурный диапазон.

2. Модели в том же семействе QE с другим объемом памяти (аналогичная периферия, совместимость выводов):

• MC9S08QE8 Series — 8 КБ Flash, 512 байт RAM. (Например: MC9S08QE8CPG, MC9S08QE8CLG).
• MC9S08QE32 Series — 32 КБ Flash, 2 КБ RAM. (Например: MC9S08QE32CLG, MC9S08QE32CFG). Наиболее популярная и сбалансированная модель в семействе.

3. Совместимые/Альтернативные модели из других семейств Freescale/NXP (требуют проверки даташита и пинаута):

• MC9S08QG8/QG4 — семейство QG. Более простая и дешевая версия (меньше периферии, нет I²C и компаратора, меньше линий ввода-вывода). Может быть прямой заменой по выводам в некоторых корпусах.
• MC9S08QD4/QD2 — семейство QD. Еще более минималистичное (меньше памяти, периферии).
• MC9RS08KA/KL — семейство RS08. Еще более простое и экономичное ядро с ультранизким энергопотреблением.
• Современные аналоги от NXP (рекомендуется для новых разработок):
  • S08P Family — прямое эволюционное развитие S08 с улучшенной защитой и периферией.
  • ARM Cortex-M0+ ядро: Для более требовательных проектов рассматривайте микроконтроллеры серии KE или LPC800 от NXP. Они предлагают значительно более высокую производительность, больше памяти и современную периферию при сопоставимой цене, но требуют перехода на архитектуру ARM.

Важные замечания:

1. Инструментарий: Для разработки под HCS08 использовалась среда CodeWarrior (специальная версия). Сейчас NXP рекомендует использовать IDE MCUXpresso или IAR Embedded Workbench, Keil MDK с поддержкой процессоров S08.
2. Программаторы/отладчики: Традиционно использовались программаторы USB Multilink или Cyclone Pro. Совместимые отладчики — P&E Micro.
3. Драйверы и ПО: Драйверы и библиотеки можно найти на официальном сайте NXP в разделе поддержки микроконтроллеров S08.

Вывод: MC9S08QE4CPG — это проверенный временем, надежный 8-битный МК с хорошим набором функций для простых задач. Для новых проектов стоит также рассмотреть более современные аналоги (S08P или Cortex-M0+), но если вам нужна прямая замена или поддержка старой разработки, QE4 остается отличным выбором, особенно в удобном для прототипирования корпусе DIP-16.