Freescale MC9S08QG8MFFE

Отличный выбор! MC9S08QG8 — это классический 8-битный микроконтроллер от Freescale (ныне часть NXP) из семейства HCS08, известный своей надежностью, простотой и низкой стоимостью. Идеально подходит для простых embedded-приложений.

Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC9S08QG8MFFE.

Общее описание MC9S08QG8

MC9S08QG8 — это 8-битный микроконтроллер с ядром HCS08, оптимизированный для компактных и недорогих решений. Его ключевые преимущества — низкое энергопотребление, встроенный тактовый генератор (не требующий внешних компонентов) и богатый набор периферии при минимальном количестве выводов. Модель MFFE относится к корпусу QFN-16.

Основная философия: "Минимум внешних компонентов — максимум функциональности".

Технические характеристики MC9S08QG8MFFE

• Ядро: 8-битное HCS08.
• Тактовая частота: До 20 МГц (при внутреннем тактировании от генератора ICG, точность ±1%).
• Флэш-память: 8 КБ с возможностью записи/стирания на лету (EEPROM-эмуляция).
• ОЗУ (RAM): 512 байт.
• Количество выводов (для MFFE): 16 (корпус QFN 4x4 мм).
• Периферия:
  • Таймеры: Один 2-канальный 16-битный таймер (TPM) с поддержкой ШИМ (PWM), захвата/сравнения.
  • АЦП: 10-разрядный, 8 каналов.
  • Компаратор: Один аналоговый компаратор (ACMP).
  • Последовательные интерфейсы:
    • SCI (UART): 1 модуль (асинхронный последовательный порт).
    • SPI: 1 модуль (синхронный последовательный периферийный интерфейс).
  • Тактирование: Встроенный тактовый генератор (ICG), не требует внешнего кварца/резонатора для большинства задач.
  • Система контроля: Встроенный сторожевой таймер (COP), монитор питания (LVD).
  • GPIO: До 14 линий ввода/вывода общего назначения с поддержкой внутренних подтяжек.
• Напряжение питания: 1.8В - 3.6В (низковольтное питание, подходит для батарейных применений).
• Потребление:
  • Рабочий ток: ~4.5 мА при 20 МГц.
  • Режим ожидания (Wait): ~1.2 мА.
  • Режим остановки (Stop3): ~0.5 мкА (тип.).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).
• Корпус: QFN-16 (MFFE — обозначение корпуса и температурного диапазона). Малогабаритный, безвыводный корпус 4x4 мм.

Полный парт-номер и расшифровка

Полное обозначение: MC9S08QG8MFFE

Расшифровка маски:

• MC: MicroController.
• 9S08: Семейство (HCS08).
• QG: Подсемейство (QG — базовое, 8-16 выводов).
• 8: Объем Flash-памяти (8 = 8 КБ).
• M: Частотный диапазон (M = от -40°C до +85°C, до 20 МГц).
• F: Вариант корпуса (F = QFN-16).
• F: Вариант упаковки (F = Tape & Reel, на катушке для автоматического монтажа).
• E: Уровень экологической соответствия (безгалогенный, соответствует RoHS).

Альтернативные парт-номера и корпуса для MC9S08QG8:

• MC9S08QG8CPBE — корпус DIP-16 (для макетирования).
• MC9S08QG8MPBE — корпус SOIC-16.
• MC9S08QG8MSCE — корпус SOIC-8 (ограниченный набор периферии из-за малого числа выводов).

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства)

Семейство S08QG имеет четкую линейку, отличающуюся объемом памяти и количеством выводов. Все модели программно и аппаратно совместимы (с учетом различий в периферии из-за корпуса).

По памяти (в порядке увеличения):

1. MC9S08QG4 — 4 КБ Flash, 256 байт RAM.
2. MC9S08QG8 — 8 КБ Flash, 512 байт RAM. (Данная модель)
3. MC9S08QG16 — 16 КБ Flash, 1024 байт RAM (максимум в серии QG).

По количеству выводов и корпусам (для линейки QG8/QG4):

• 8-выводные (SOIC-8, DIP-8): Минимальная периферия (АЦП, таймер, SCI). Пример: MC9S08QG8CDTE.
• 16-выводные (QFN-16, SOIC-16, DIP-16): Полный набор периферии (добавляется SPI, больше линий АЦП и GPIO). Пример: MC9S08QG8MFFE (QFN), MC9S08QG8MPBE (SOIC).

Совместимые модели из других подсемейств Freescale/NXP:

• Семейство RS08 (еще более простое и дешевое): MC9RS08KA, MC9RS08LA. Меньше производительность, но выше пиновая совместимость с некоторыми версиями.
• Современные аналоги от NXP (рекомендуются для новых разработок):
  • S08P Family: Прямой наследник S08QG (например, MC9S08PT16). Имеет улучшенную периферию (более точный АЦП, дополнительные таймеры), сохраняя совместимость по выводам и инструментам.
  • Кортекс-M0+ семейства:
    • KE02 (Kinetics E): 32-битные ядра, значительно более высокая производительность при сопоставимой цене и количестве выводов. Например, MKE02Z16.
    • LPC800 (ARM Cortex-M0+): От NXP, очень конкурентное предложение.

Важно: При переходе на современные аналоги (S08P, Cortex-M0+) требуется адаптация кода и инструментов, хотя концепции и периферия часто схожи.

Области применения

• Бытовая электроника (пульты ДУ, игрушки).
• Датчики и сенсорные узлы.
• Блоки управления в автомобильной периферии (кузовная электроника низкого класса).
• Источники питания и управление двигателями (благодаря ШИМ).
• Замена простых логических схем.

Инструментальная поддержка: Для разработки использовалась среда CodeWarrior for Microcontrollers (специальная версия для HCS08). Сегодня NXP рекомендует использовать IDE MCUXpresso или IAR Embedded Workbench, Keil MDK с поддержкой более новых семейств. Для прошивки подходят многие универсальные программаторы, поддерживающие интерфейс BDM (Background Debug Mode).