Freescale MC68302CRC20C

Отличный выбор! Freescale MC68302CRC20C — это легендарный высокоинтегрированный микроконтроллер (или, точнее, микропроцессор с интегрированными периферийными модулями) эпохи 1990-х - начала 2000-х, широко использовавшийся в телекоммуникационном и сетевом оборудовании.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MC68302 — это микропроцессор на базе ядра Motorola 68000 (CPU32) с комплексом интегрированных коммуникационных контроллеров. Он был создан для эффективной реализации контроллеров каналов связи (Communication Controller) в таких устройствах, как:

• Маршрутизаторы (роутеры) и мосты (бриджи)
• Мультиплексоры
• Контроллеры базовых станций (BSC) в системах мобильной связи (например, ранние GSM)
• Оборудование ISDN и x.25
• Промышленные контроллеры

Его ключевая особенность — RISC-процессор коммуникаций (RCP), который разгружает основное ядро CPU32, самостоятельно обрабатывая данные с трех многофункциональных последовательных каналов.

Суффикс в наименовании MC68302CRC20C:

• C – Корпус типа CQFP (Ceramic Quad Flat Pack).
• RC – Вариант с тремя последовательными каналами (Specific Mask Set).
• 20 – Тактовая частота ядра 20 МГц.
• C – Коммерческий температурный диапазон (0°C to 70°C). Версия V — расширенный промышленный (-40°C to 85°C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | CPU32 (улучшенное ядро Motorola 68000), 32-битное внутреннее исполнение. | | Тактовая частота | 20 МГц (версии также были на 16.67 МГц и 25 МГц). | | Производительность | ~ 3-4 MIPS (на 20 МГц). | | Внутренняя шина | 32-битная. | | Внешняя шина | 16-битная мультиплексированная шина данных/адреса (как у 68000). | | Адресное пространство | 16 МБ (24-битная адресация). | | Встроенная память | 4 КБ статической RAM (двухпортовая, может использоваться как буфер для коммуникационных каналов). | | Коммуникационные модули | Три многофункциональных последовательных канала (SCC). Каждый может быть независимо сконфигурирован как:
• UART (асинхронный, до 64 Кбит/с)
• HDLC/SDLC (синхронный, до 4 Мбит/с)
• Бисинхронный протокол (BISYNC)
• Прозрачный режим (до 4 Мбит/с)
• Режим V.110 | | Другие интерфейсы | • Один последовательный канал управления (SMC) (похож на UART).
• Два сторожевых таймера.
• Интерфейс системной интеграции (SI) включает:
- 12 линий ввода-вывода общего назначения (GPIO),
- Таймер/счетчик,
- Контроллер прерываний,
- Контроллер DMA (4 канала IDMA + 3 канала для SCC),
- Генератор часов. | | Напряжение питания | 5 В ±10% (одно напряжение). | | Техпроцесс | CMOS. | | Корпус | CQFP-132 (керамический квадрантный плоский корпус с 132 выводами). | | Температурный диапазон | C: 0°C to +70°C (коммерческий). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MC68302 имел множество модификаций в зависимости от частоты, корпуса, температурного диапазона и масочного набора (Mask Set), который определял предварительно "прошитую" в кристалл конфигурацию прошивки RCP и таблицы векторов прерываний.

Основные парт-номера из линейки:

• MC68302RC20C – Базовый номер. Буква в конце указывает на корпус/температуру: C (CQFP, коммерч.), VC (CQFP, пром.), FE (PQFP, коммерч.).
• MC68302CRC20C – Конкретно ваша модель (CQFP, 20 МГц, коммерч.).
• MC68302RC16C / MC68302RC25C – Аналогичные модели на 16 и 25 МГц.
• MC68302AI – Более поздняя версия с улучшенным энергопотреблением и дополнительными функциями (например, режимом снижения энергопотребления "Doze Mode").

Совместимые и аналогичные модели:

1. Прямые функциональные аналоги (Second Source):

   • Motorola MC68302 – Оригинальный производитель (позже Freescale, теперь NXP).
   • Philips Semiconductors также выпускала эту микросхему под своим именем (например, SCC68302C). Это полный аналог, совместимый на уровне корпуса и выводов.

2. Эволюционные модели от Freescale/NXP (с повышенной производительностью и функционалом):

   • MC68360 (QUICC) – Значительно усовершенствованное решение. Более мощное ядро CPU32+ (EC000), больше памяти, улучшенные коммуникационные контроллеры (SCC, SMC), Ethernet контроллер. Является логическим преемником.
   • MC683xx семейство (M68300) – Более широкое семейство, включающее как MC68302, так и другие микроконтроллеры с различными наборами периферии (например, MC68332 без коммуникационных контроллеров, но с модулем модуляции ШИМ (TPU)).

3. Совместимые по ядру (программная совместимость на уровне ассемблера 68000):

   • Серия Motorola/Freescale 68000 (чистые процессоры).
   • Серия Motorola/Freescale 68008 (8-битная шина).
   • Микроконтроллеры семейства 68HC001, 68EC000.
   • CPU32-совместимые ядра, использовавшиеся в других микроконтроллерах Freescale (например, в некоторых представителях серии M683xx).

Важное замечание по замене:

При замене MC68302CRC20C необходимо учитывать не только частоту и корпус, но и Mask Set (обычно обозначается буквами после "RC", например, RC, RC2, RC3, RC4). Разные Mask Set могут иметь различия в прошитой микрокоде RCP и расположении векторов прерываний, что может потребовать корректировки программного обеспечения или даже сделать замену без перепрошивки невозможной. Всегда сверяйтесь с технической документацией на конкретное устройство, в котором используется микросхема.

Заключение

MC68302CRC20C — это классический высокоинтегрированный коммуникационный процессор, который был краеугольным камнем во многих сетевых устройствах своего времени. Его наследие живет в более современных микроконтроллерах семейства PowerQUICC от NXP. Сегодня он представляет интерес в основном для поддержки устаревшего (legacy) оборудования, ретро-проектов или для учебных целей по изучению архитектуры 68000.