Freescale MC9S12C128MPBE

Отличный выбор! MC9S12C128MPBE — это классический и очень популярный 16-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors) из семейства S12. Вот его подробное описание.

Краткое описание

MC9S12C128MPBE — это 16-битный микроконтроллер с архитектурой CPU12 (на базе процессора 68HC12), выполненный в 112-выводном корпусе LQFP. Он создан для применения в автомобильной электронике (кузовной контроль, управление освещением, простые узлы) и промышленных системах, где требуется надежность, широкий набор периферии и приемлемая производительность. Ключевая особенность — наличие Controller Area Network (CAN) модуля, что делает его идеальным для сетевых приложений.

Основная ниша: Автомобильные и промышленные сетевые узлы среднего уровня сложности.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битная, CPU12 (совместима с HCS12)
• Тактовая частота: До 25 МГц (шина 25 МГц)
• Производительность: ~2.5 MIPS при 25 МГц
• Математическое расширение: Набор команд включает инструкции для умножения/деления (16x16, 32/16).

2. Память:

• Флэш-память (EEPROM): 128 КБ с возможностью блочного стирания и программирования.
• ОЗУ (RAM): 8 КБ.
• EEPROM (данные): 2 КБ (отдельная, с защитой от сбоев питания).
• Защита памяти: Блокировка от несанкционированного доступа.

3. Периферия и интерфейсы:

• Модуль CAN: 1 x MSCAN (версия 2.0 A/B) — ключевая особенность для автомобильных сетей.
• Последовательные интерфейсы:
  • 2 x SCI (UART) — асинхронная связь.
  • 1 x SPI — высокоскоростной синхронный интерфейс.
• Таймеры:
  • 1 x 16-битный таймерный модуль (TIM) с 8 каналами (ввод/вывод, захват/сравнение, ШИМ).
  • 1 x 8-битный таймер (PWM) с 8 каналами, генерирующий ШИМ-сигналы.
  • Сторожевой таймер (COP).
• Аналогово-цифровой преобразователь (АТД): 1 x 10-битный, 16 каналов.
• Ввод/Вывод (I/O): До 91 программируемого линии ввода/вывода (в зависимости от конфигурации альтернативных функций).

4. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 5.0 В (номинальное, с диапазоном обычно 4.5В - 5.5В).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C или до +105°C для расширенных версий).
• Корпус: LQFP-112 (Low-profile Quad Flat Package) — указан суффиксом "PBE" в полном названии.
• Тактирование: Встроенный генератор с фазовой автоподстройкой частоты (PLL), может работать от внешнего кварца или резонатора.

5. Инструменты разработки:

• Поддерживается средой CodeWarrior for HC(S)12 (сейчас поддерживается сторонними компаниями).
• Популярные отладочные средства: P&E Multilink, USB-TAP и др.
• Совместим с множеством программаторов.

Парт-номера и варианты исполнения

Полное название модели строится по схеме: MC9S12C128MPBE

• MC — Motorola/Freescale Chip.
• 9S12 — Семейство.
• C — Подсемейство (версия ядра и набор периферии).
• 128 — Объем флэш-памяти в КБ.
• M — Наличие модуля CAN.
• P — Тип корпуса (P = LQFP).
• B — Диапазон температур (C=коммерческий 0..70, B=промышленный -40..85, M=расширенный -40..125).
• E — Вариант исполнения (часто указывает на бессвинцовый корпус, RoHS-совместимость).

Совместимые и альтернативные парт-номера в том же семействе:

| Парт-номер | Флэш (КБ) | ОЗУ (КБ) | EEPROM (КБ) | CAN | Корпус | Примечание | | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :--- | :--- | | MC9S12C128MPBE | 128 | 8 | 2 | 1 x MSCAN | LQFP-112 | Базовая модель из запроса | | MC9S12C128CPBE | 128 | 8 | 2 | 1 x MSCAN | LQFP-80 | Аналогичен, но в меньшем корпусе (меньше линий I/O). | | MC9S12C128MAAE | 128 | 8 | 2 | 1 x MSCAN | QFP-80 | Более старый аналог. | | MC9S12C128VAAE | 128 | 8 | 2 | 1 x MSCAN | QFP-80 | С расширенным температурным диапазоном (-40..125°C). | | MC9S12C32CPBE | 32 | 2 | 1 | 1 x MSCAN | LQFP-80 | Младшая модель с меньшей памятью. | | MC9S12C64CPBE | 64 | 4 | 2 | 1 x MSCAN | LQFP-80 | Средняя модель. | | MC9S12C96CPBE | 96 | 6 | 2 | 1 x MSCAN | LQFP-80 | Предшественник 128КБ версии. | | MC9S12C256CPBE | 256 | 12 | 4 | 1 x MSCAN | LQFP-80 | Старшая модель в линейке "C". |

Важно: Микросхемы с суффиксом CPBE (LQFP-80) являются прямыми функциональными аналогами для многих применений, если не требуется максимальное количество линий I/O. Они имеют одинаковое ядро и набор периферии.

Совместимые модели и аналоги от других производителей

Прямых pin-to-pin аналогов с идентичной периферией у других производителей нет, но есть функциональные аналоги для замены в новых проектах:

1. От NXP (прямые наследники и более современные аналоги):

• S12G Family: Более новая и экономичная версия S12 с улучшенной периферией и низким энергопотреблением. Например, S12G128.
• S12XE Family: Высокопроизводительные версии с конвейерным ядром XGATE, которое разгружает CPU. Например, MC9S12XEP100.

2. От других производителей (функциональные аналоги с CAN, похожей периферией и производительностью):

• Infineon (бывш. Atmel): Микроконтроллеры семейства ATmega64M1/ATmega32M1 (AVR архитектура, 8/16-бит, CAN, для авто).
• STMicroelectronics: Микроконтроллеры семейства SPC56/STM32 (архитектура Power Architecture или ARM Cortex-M, CAN). Например, SPC560P50 (Power Arch) или STM32F105 (ARM Cortex-M3, CAN).
• Microchip: PIC18F с CAN (8-бит, например, PIC18F4580) или более современные 16-битные dsPIC33 с CAN.
• Renesas: Микроконтроллеры семейства RL78 (низкое потребление) или RX (высокая производительность) с CAN.

Рекомендация: При начале нового проекта стоит рассмотреть более современные семейства от NXP (S12G, S12XE) или переход на архитектуру ARM (например, NXP KEA, STM32). Однако для поддержки и модернизации существующего оборудования MC9S12C128MPBE остается отличным и доступным решением.