Freescale MC68302FC25C

Отличный выбор! MC68302FC25C — это мощный и гибкий коммуникационный процессор, который был очень популярен в сетевом и телекоммуникационном оборудовании 90-х — начала 2000-х годов (маршрутизаторы, коммутаторы, модемы, базовые станции и т.д.).

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC68302 — это не просто микроконтроллер, а коммуникационный процессор с интегрированным микропроцессорным ядром (CPU32+), созданный на базе архитектуры Motorola 68000. Его ключевая особенность — набор специализированных коммуникационных контроллеров, которые разгружают центральное ядро, позволяя эффективно обрабатывать множественные каналы связи по различным протоколам.

Модель FC25C указывает на конкретную ревизию и технические параметры:

• F — Корпус PQFP (Plastic Quad Flat Pack).
• C25 — Тактовая частота 25 МГц.
• C — Температурный диапазон коммерческий (0°C до +70°C). Версия V — промышленный (-40°C до +85°C).

Ключевые технические характеристики

1. Микропроцессорное ядро:

• Ядро: CPU32+ (улучшенное ядро 68000/68010).
• Тактовая частота: 25 МГц.
• Разрядность данных: 16-битная внешняя шина данных, 32-битные внутренние регистры.
• Адресное пространство: 16 МБ (24-битная адресная шина).

2. Коммуникационные возможности (главная особенность):

• Три многофункциональных коммуникационных контроллера (MCC):
  • Каждый MCC может быть независимо сконфигурирован для работы с различными протоколами:
  • HDLC/SDLC (High-Level Data Link Control) — основной протокол для кадров Frame Relay, X.25, ISDN (D-канал).
  • Transparent (прозрачный режим) — для передачи произвольных данных.
  • Bisync (протокол IBM BSC).
  • Asynchronous (UART) — для последовательных портов (RS-232).
  • AppleTalk (LocalTalk).
• Два последовательных канала управления (SCC): Могут работать как UART (до 38.4 Кбит/с) или как контроллеры для протоколов, не поддерживаемых MCC.
• Один последовательный периферийный интерфейс (SPI).
• Один порт ввода/вывода общего назначения (GPIO).

3. Память:

• Внутренняя статическая RAM (SSRAM): 2 КБ (используется как буферная память для коммуникационных каналов и общих данных).
• Встроенный контроллер чип-селектов (Chip Selects): 6 программируемых сигналов выбора внешних устройств, что упрощает подключение памяти и периферии.

4. Системный интерфейс:

• Контроллер прерываний (Interrupt Controller): Поддержка многоуровневых прерываний.
• Два 16-битных таймера общего назначения.
• Контроллер DMA (IDMA): Позволяет осуществлять прямую пересылку данных между коммуникационными контроллерами и памятью, еще больше разгружая CPU.
• Контроллер шины (Bus Controller): Поддержка динамической настройки циклов ожидания (Wait States).

5. Электрические и физические параметры:

• Напряжение питания: 5.0 В ±5%.
• Потребляемая мощность: ~1.2 Вт (типовое значение при 25 МГц).
• Корпус: PQFP-132 (132 вывода, пластиковый четырехсторонний плоский корпус).
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Семейство MC68302 выпускалось в различных модификациях. Совместимость, как правило, программная и аппаратная "сверху вниз" (низкочастотные модели можно заменить на высокочастотные, но не наоборот).

1. Прямые аналоги и парт-номера от Motorola/Freescale/NXP:

• MC68302FC16C — 16 МГц, коммерческий температурный диапазон. Прямая замена при работе на меньшей частоте.
• MC68302FC25 — то же, что и FC25C (буква "C" часто опускалась).
• MC68302FV25C / MC68302FV25 — версия в корпусе CQFP-132 (керамический, для более жестких условий). Полный аналог по функциям.
• MC68302FC33C — 33 МГц. Более производительная версия. Является аппаратно-совместимой апгрейд-заменой для FC25C при условии, что система рассчитана на работу на более высокой частоте (стабильность шины, timing).
• MC68302FV16C / MC68302FV33C — промышленные версии (V) на 16 и 33 МГц соответственно.

2. Более новые и совершенные совместимые модели (из того же семейства):

• MC68306 — Упрощенная версия 68302 (меньше коммуникационных контроллеров, но есть встроенный контроллер DRAM).
• MC68360 (QUICC) — Значительно усовершенствованный наследник. Имеет более мощное ядро CPU32+ (EC), больше каналов связи (4 SCC, 2 SMC, 1 MCC), встроенный контроллер Ethernet 10Mbps, RISC-контроллер для разгрузки. Не является прямой пин-в-пин заменой, но представляет собой следующее поколение для разработки новых систем.

3. Совместимые процессоры от других производителей: Прямых клонов с тем же парт-номером не было, но существовали функционально аналогичные коммуникационные процессоры:

• Intel 386EX — конкурент с архитектурой x86.
• Zilog Z80200 / Z80230 — с архитектурой Z80.
• Позднее рынок перешел к более специализированным процессорам от AMCC (PowerPC), Intel (IXP), Freescale (PowerQUICC на ядрах PowerPC).

Области применения (ретроспектива):

• Маршрутизаторы и коммутаторы доступа (Access routers)
• Модемные пулы и концентраторы доступа (Modem banks)
• Оборудование для сетей Frame Relay и X.25
• Контроллеры базовых станций в ранних системах мобильной связи
• Промышленные контроллеры со множеством последовательных интерфейсов

Важное примечание: MC68302FC25C сегодня считается устаревшим (End-of-Life) компонентом. Для новых разработок следует рассматривать современные коммуникационные процессоры на архитектуре ARM или Power Architecture (например, семейство NXP QorIQ или MPC8xx/5xx). Однако он все еще может встречаться в обслуживаемом legacy-оборудовании.