Freescale MC9S08QG4CFFE

Отличный выбор! MC9S08QG4CFFE — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне NXP) из семейства HCS08, ориентированный на простые, компактные и недорогие встраиваемые решения.

Общее описание

MC9S08QG4 — это флагман линейки QG (Value Line), предлагающий максимальную производительность и периферию в компактном корпусе для этого семейства. Он идеально подходит для приложений, где важны малые габариты, низкое энергопотребление и стоимость: бытовая электроника, датчики, пульты ДУ, блоки питания, игрушки, простые системы управления.

Ключевая особенность — наличие внутреннего тактового генератора (ICS), который не требует внешних кварцевых резонаторов для работы, что еще больше удешевляет и упрощает конструкцию.

Расшифровка маркировки MC9S08QG4CFFE:

• MC: MicroController.
• 9S08: Архитектура ядра HCS08 (эволюция 68HC08).
• QG: Семейство (Value Line, 8-pin).
• 4: Объем Flash-памяти (4 КБ).
• C: Версия ядра/техпроцесса.
• F: Диапазон температур (-40°C до +85°C, промышленный).
• F: Вариант корпуса (8-pin TSSOP).
• E: Вариант упаковки (Tape & Reel).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | 8-битное HCS08, CISC-архитектура | | Тактовая частота | До 20 МГц (при внутреннем тактировании от ICS) | | Flash-память (EEPROM) | 4 КБ с возможностью записи/стирания на лету | | ОЗУ (RAM) | 256 байт | | Периферия | • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с PWM и Input Capture
• Аналоговый компаратор (ACMP) с внутренним 8-битным ЦАП для задания порога
• Внутренний тактовый генератор (ICS) с точностью ±2% (не требует внешних компонентов)
• 8-битный таймер-счетчик (MTIM)
• Контроллер сброса (LVD) | | Количество линий ввода-вывода | 6 (в корпусе на 8 выводов) | | Интерфейсы связи | Нет аппаратных UART/SPI/I2C (реализуются программно через GPIO) | | Напряжение питания | 1.8В — 3.6В (низковольтное питание) | | Потребление | Очень низкое: ~150 мкА в режиме Wait, ~0.5 мкА в Stop3 | | Рабочая температура | -40°C до +85°C (промышленный диапазон) | | Корпус | TSSOP-8 (очень компактный) | | Встроенный отладчик | Background Debug (BDM) — требуется отдельный программатор/отладчик. |

Парт-номера (полные Ordering Part Numbers — OPN)

Помимо указанного MC9S08QG4CFFE, существуют другие варианты в зависимости от:

1. Объема памяти: QG8 (8 КБ Flash), QG4 (4 КБ).
2. Корпуса: F (TSSOP-8), D (SOIC-8), M (DFN-8).
3. Диапазона температур: C (0°C to +70°C), V (-40°C to +105°C), F (-40°C to +85°C).
4. Упаковки: R (Tray), E (Tape & Reel).

Примеры других парт-номеров:

• MC9S08QG8CFFE — 8 КБ Flash, TSSOP-8, промышленный темп.
• MC9S08QG4CDTE — 4 КБ Flash, SOIC-8, коммерческий темп.
• MC9S08QG8MPTE — 8 КБ Flash, DFN-8, расширенный темп. (до +105°C).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги в семействе QG (пин-в-пин и кодовая совместимость):

• MC9S08QG8* — Полностью совместим, имеет 8 КБ Flash и 512 байт RAM. Это самый прямой апгрейд.
• MC9S08QG4* (другие корпуса/температуры) — Полностью идентичны по функционалу.
• MC9S08QD4* — Более ранняя/простая версия с меньшей тактовой частотой (до 8 МГц) и отсутствием аналогового компаратора. Прямая замена в менее требовательных задачах.

2. Совместимые по выводам (но не по коду) микроконтроллеры от NXP:

• MC9S08PA4* (семейство PA) — Более современное и производительное семейство с ядром S08P. Имеет аппаратный I2C/SPI, улучшенный АЦП, больше таймеров. Не является прямой заменой по коду, но предлагает значительно больше возможностей в том же корпусе (TSSOP-8/SOIC-8). Рекомендуется для новых разработок.

3. Аналоги от других производителей (функционально-схожие):

• Microchip (Atmel) ATtiny20/40 (архитектура AVR) — Сопоставимые по размеру, производительности и периферии 8-битные МК.
• STMicroelectronics STM8S001J3 (архитектура STM8) — 8-битный МК в корпусе SOIC-8 с UART, SPI, I2C и 10-битным АЦП.
• Silicon Labs (Energy Micro) EFM8BB10F8 (архитектура 8051) — Ультранизкопотребляющий 8-битный МК с богатой периферией, включая АЦП и ЦАП.

Важное замечание:

Семейство S08QG/QD является устаревшим (статус "Not Recommended for New Designs - NRND" или "Active" с ограничениями) в портфолио NXP. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать более современные линейки, такие как:

• S08P (например, MC9S08PA4) — прямое эволюционное развитие.
• Кортексы от NXP (KE, LPC800) — для более сложных задач.
• Архитектура ARM Cortex-M0+ (например, серия Kinetis KL или LPC800) предлагает 32-битную производительность по цене, сравнимой с 8-битными МК.

Вывод: MC9S08QG4CFFE — проверенный, надежный и очень экономичный контроллер для массовых простых устройств, но при старте новой разработки стоит изучить его современные аналоги.