Freescale MC9S08QG84CFFE

Отличный выбор! MC9S08QG8 — это классический, надежный и очень популярный 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Модель 4CFFE указывает на конкретные параметры корпуса и температурный диапазон.

Полное описание

Freescale (NXP) MC9S08QG84CFFE — это 8-битный микроконтроллер из семейства HCS08, ориентированный на cost-sensitive приложения с требованием малого потребления и компактного размера. Он сочетает в себе высокую производительность, богатую периферию и низкую стоимость, что делает его идеальным для:

• Бытовой электроники
• Игрушек и гаджетов
• Датчиков и сенсоров
• Пультов дистанционного управления
• Простых промышленных контроллеров
• Систем с батарейным питанием

Ключевая особенность — встроенный цикл-аккумулятор (Loop Controller), позволяющий выполнять простые операции (сдвиг, инкремент, проверка бита) без загрузки центрального процессора, что существенно экономит энергию.

Детальные технические характеристики

Ядро и производительность:

• Архитектура: 8-битная HCS08
• Тактовая частота: до 20 МГц (при 2.7–5.5 В)
• Производительность: ~2 такта на инструкцию (в среднем), эффективная производительность до 10 MIPS
• Шина: 8-битная

Память:

• Флэш-память (EEPROM): 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету
• ОЗУ (RAM): 512 байт
• Дополнительная EEPROM: Отсутствует (можно эмулировать во флэш-памяти)

Периферия:

• Таймеры:
  • 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), входного захвата и сравнения выходов.
  • 8-битный таймер-счетчик (MTIM) с предделителем.
• Аналоговые интерфейсы:
  • 10-разрядный АЦП (ADC) с 6-ю каналами.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • SCI (UART): 1 модуль, асинхронный последовательный порт.
  • SPI: 1 модуль (можно использовать SCI в синхронном режиме).
  • I²C: Отсутствует нативно (реализуется программно).
• Системные модули:
  • Встроенный тактовый генератор (ICS): Работает от внутреннего или внешнего источника (до 20 МГц). Не требует внешних кварцевых резонаторов для большинства применений.
  • Цикл-аккумулятор (LPTMR): Низкопотребляющий таймер для работы в режимах ожидания.
  • Сторожевой таймер (COP): Аппаратный с независимым источником тактирования.
  • Монитор питания (LVD): Контроль напряжения питания.

Ввод/Вывод:

• Общее количество линий I/O: 11 (в корпусе QFN-16, зависит от корпуса)
• Корпус модели 4CFFE: QFN-16 (Quad Flat No-leads, 4x4 мм)
• Порты ввода-вывода: Все линии с программируемым подтягивающим резистором, высокой нагрузочной способностью.

Электропитание и энергопотребление:

• Напряжение питания: 1.8 В — 5.5 В (полный диапазон для тактирования до 20 МГц: 2.7 В — 5.5 В)
• Потребление:
  • Активный режим: ~5 мА при 20 МГц, 5 В.
  • Ожидание (Wait): ~1.5 мА.
  • Останов (Stop3): ~1 мкА (с сохранением RAM и быстрым пробуждением).

Температурный диапазон:

• Industrial: -40°C до +85°C (это обозначает суффикс "4" в парт-номере)

Прочие особенности:

• Встроенный отладчик/программатор (Background Debug Module, BDM).
• До 32-х источников прерываний.

Расшифровка парт-номера MC9S08QG84CFFE

• MC: MicroController (ранее Motorola).
• 9: Обозначение семейства (наследие 68HC09).
• S08: Ядро HCS08.
• QG8: Семейство QG8 (8 КБ флэш, 512 Б RAM, QFN-16/TSSOP-16).
• 4: Температурный диапазон: I = Industrial (-40°C to +85°C).
• C: Пакет (корпус): C = QFN-16 (4x4 мм).
• FF: Вариант исполнения (маска ROM, частота) — стандартная версия с флэш-памятью.
• E: Уровень экологической соответствия (безгалогенный, соответствует RoHS).

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги в других корпусах (тот же чип, другой корпус):

• MC9S08QG84CFJE – Корпус TSSOP-16 (более удобен для пайки вручную/прототипирования).
• MC9S08QG84CSCE – Корпус SOIC-16 (устаревший, но встречается).

Совместимые модели в том же семействе (пин-в-пин и кодовая совместимость):

• MC9S08QG44CFFE / MC9S08QG44CFJE – Абсолютно идентичны, но имеют 4 КБ флэш-памяти вместо 8 КБ. Прямая замена, если не нужен весь объем памяти.
• MC9S08QG84MPJE – Корпус TSSOP-16, диапазон Extended Industrial (-40°C to +105°C). Прямая замена для более жестких условий.
• MC9S08QG8CPBE – Корпус DIP-16 (для макетных плат). Встречается редко.

Совместимые модели в других семействах (требуют адаптации кода/периферии):

• Младшие: MC9S08QD4, MC9S08QD2 (меньше памяти, периферии, корпус SOIC-8/TSSOP-8).
• Старшие/современные (от NXP):
  • KE04/KE06 (ARM Cortex-M0+): Рекомендуемая NXP миграционная замена. Значительно выше производительность, больше периферии (PWM, ADC, UART), но 32-битная архитектура.
  • S9S08QG8 (сильно упрощенная версия): Бюджетный вариант с урезанной периферией.
  • MCU из серии LPC800 (ARM Cortex-M0+): От NXP, аналогичный класс, но другой набор периферии.

Важно: При замене всегда сверяйтесь с последними даташитами и руководствами по миграции от NXP, особенно при переходе с 8-битных на 32-битные ядра.