Freescale 416BGA

Конечно, вот подробное описание микросхемы Freescale MPC5554 (416BGA), её технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

Freescale MPC5554 (также известный как MPC5553/5554) — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства Power Architecture (PowerPC) серии MPC5500. Он создан на основе ядра e200z6 с поддержкой плавающей запятой двойной точности (FPU), что делает его особенно подходящим для сложных, требовательных к вычислениям применений в автомобильной и промышленной отраслях.

Ключевая особенность — корпус 416-контактный BGA (Ball Grid Array), который обеспечивает компактное размещение при большом количестве линий ввода-вывода и периферии.

Основные сферы применения:

• Автомобильные системы: блоки управления двигателем (ECU), трансмиссией, гибридные системы, системы рулевого управления (EPS).
• Промышленная автоматизация: сложные контроллеры, робототехника.
• Медицинское оборудование.

Технические характеристики

| Категория | Характеристики | | :--- | :--- | | Ядро и производительность | Ядро e200z6 (Power Architecture VLE) с FPU двойной точности. Тактовая частота до 150 МГц. | | Память | Флэш-память: До 2 МБ с ECC.
ОЗУ (SRAM): До 128 КБ с ECC.
Дополнительно: 64 КБ кэш-памяти данных (можно использовать как SRAM). | | Периферия | Таймеры: eMIOS (модуль ввода/вывода), eTPU2 (Enhanced Time Processing Unit) для сложных временных задач (например, управление двигателем).
Аналоговые интерфейсы: 2 модуля АЦП с триггером от eTPU (до 40 каналов).
Коммуникационные интерфейсы:
- 3x FlexCAN (2.0B)
- 4x DSPI
- 3x eSCI (UART)
- 1x I²C
- 1x FlexRay (опционально, зависит от модификации). | | Системные функции | Модуль кросс-коммутации (XBAR). Модуль периферийной тактовой генерации (PLL). Сторожевые таймеры. Режимы пониженного энергопотребления. | | Напряжение питания | Ядро: 1.5 В (для 150 МГц) или 1.2 В (для 120 МГц и ниже). Периферия/I/O: 3.3 В или 5 В (с толерантностью к 5В на многих выводах). | | Корпус | 416-контактный BGA (часто обозначается как MAPBGA416). Шаг шариков: 1.0 мм. | | Температурный диапазон| Автомобильной квалификации: -40°C до +125°C (или +150°C для некоторых версий). |

Парт-номера (Part Numbers)

Номенклатура Freescale/NXP обычно строится по принципу: MPC5554MZP150. Расшифровка:

• MPC5554 — базовая модель.
• M — корпус MAPBGA.
• Z — квалификация (например, автомобильная).
• P — вариант с дополнительной периферией (например, FlexRay).
• 150 — максимальная частота в МГц.

Основные коммерческие парт-номера:

1. MPC5554MZP150 – Самая популярная версия: 150 МГц, 2 МБ Flash, 128 КБ RAM, с интерфейсом FlexRay, корпус 416BGA.
2. MPC5554MZQ150 – Аналогична MZP150, но без интерфейса FlexRay.
3. MPC5553MZP150 – Отличается от MPC5554 уменьшенным объемом памяти (1.5 МБ Flash, 96 КБ RAM), но с FlexRay.
4. MPC5553MZQ150 – MPC5553 без FlexRay.
5. MPC5554MZP120 / MPC5554MZQ120 – Версии с частотой 120 МГц.
6. MPC5554MFZP150 – Версия с расширенным температурным диапазоном (до +150°C).

Важно: Последние цифры в конце полного парт-номера (например, R2, N) обозначают ревизию кристалла или вариант упаковки/поставки.

Совместимые и аналогичные модели

Внутри семейства MPC5500 (прямая совместимость по выводам - Pin-to-Pin):

• MPC5565 / MPC5566 / MPC5567 – Более новые и мощные модели (ядро e200z6/z7, частота до 180 МГц, больше памяти, улучшенная периферия). Часто являются прямыми drop-in заменами с улучшенными характеристиками. Например, MPC5567 может заменить MPC5554 на той же печатной плате.
• MPC5551 / MPC5552 – Более ранние модели с меньшим объемом памяти и без поддержки FlexRay (в основном 208-контактные корпуса, не совместимы по выводам с 416BGA).

Современные аналоги от NXP (эволюционное развитие):

Семейство MPC5500 было развито в серию S32R (для радаров) и MPC57xx. Прямой совместимости по выводам нет, но они являются архитектурными преемниками.

• MPC5748G – Современный микроконтроллер для автомобиля (ядра Power e200z4/z2, частота до 240 МГц, больше периферии, улучшенная безопасность). Корпус 416BGA существует, но распиновка отличается.
• S32R274 / S32R372 – Микроконтроллеры, специализированные для автомобильных радарных систем, наследники архитектуры.

Аналоги от других производителей (функциональная совместимость):

Для замены в новых проектах часто рассматривают микроконтроллеры на ядрах ARM Cortex-R или TriCore:

• Infineon AURIX (TC2xx, TC3xx) – Линейка для критичных по безопасности автомобильных применений (например, TC297T).
• Texas Instruments Hercules (RM4x, TMS570) – Микроконтроллеры с ядрами ARM Cortex-R для функциональной безопасности.
• Renesas RH850 – Мощные автомобильные микроконтроллеры.

Важное примечание

MPC5554 является устаревшей (Obsolete) микросхемой. Компания NXP (которая приобрела Freescale) рекомендует для новых разработок использовать более современные модели из семейств MPC57xx или S32R/S32S. При поиске замены или для ремонтного фонда необходимо тщательно проверять datasheet и notes по совместимости, особенно ревизии кристаллов и наличие/отсутствие FlexRay.