Freescale MC68340CFE25E

Отличный выбор! MC68340 — это высокоинтегрированный 32-битный микроконтроллер (или микропроцессор с периферией на кристалле) из знаменитого семейства M68k от Freescale (ныне NXP). Модель CFE25E обозначает конкретный вариант исполнения.

Общее описание MC68340

MC68340 — это "система на кристалле" (SoC) своего времени, объединяющая ядро процессора CPU32 (усовершенствованное 32-битное ядро 68020) с богатым набором периферийных модулей. Он был разработан для встроенных применений, где требовалась высокая производительность, минимизация внешних компонентов и низкое энергопотребление.

Ключевая концепция: Интеграция двух основных системных модулей на одном кристалле:

1. Модуль системной интеграции (SIM): Содержит логику сброса, защиты, генерации тактовых частот, чип-селектов, watchdog-таймер и т.д.
2. Модуль таймерного процессора (TPU): Выделенный RISC-процессор для управления сложными таймерными функциями (ШИМ, ввод/вывод импульсов, контроль двигателей), разгружающий основное ядро.

Технические характеристики MC68340CFE25E

Расшифровка маркировки: C - корпус, F - частота, E25 - температурный диапазон и упаковка, E - ревизия/версия.

1. Ядро процессора: CPU32

   • Архитектура: 32-битная (регистры, АЛУ, адресное пространство).
   • Тактовая частота: 25 МГц (на что указывает "25" в маркировке).
   • Производительность: ~ 4-5 MIPS.
   • Неинтерлейсинговая (статическая) версия ядра: не требует регенерации памяти.

2. Память:

   • Внутренняя ОЗУ (SRAM): 4 КБ.
   • Контроллер внешней памяти: Гибридный (позволяет работать как с быстрой статической, так и с более медленной динамической памятью).
   • Адресное пространство: 4 ГБ (32-битная шина адреса).
   • Шина данных: 16-битная внешняя (внутренняя обработка 32-битная).

3. Периферийные модули на кристалле:

   • Два последовательных интерфейса (DUART): 2 независимых канала UART (асинхронный) / QSM (синхронный).
   • Модуль таймерного процессора (TPU): 16 независимых каналов, программируемых на выполнение сложных таймерных задач микрокодом.
   • Системный модуль интеграции (SIM):
     • 8 программируемых сигналов выбора кристалла (Chip Select).
     • Watchdog-таймер.
     • Схема сброса и генерации тактовой частоты (PLL).
     • Контроллер прерываний.
   • Четыре 8-битных порта ввода/вывода общего назначения (GPIO).

4. Электрические характеристики:

   • Напряжение питания: 5.0 В ±5%.
   • Потребляемый ток: ~ 150-200 мА (типовое, на 25 МГц).
   • Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C). (Символ "E" в маркировке часто указывает на коммерческий диапазон).

5. Корпус: PGA (Pin Grid Array) или QFP (Quad Flat Package), 132 вывода. Буква "C" в маркировке часто означает PGA.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Прямые аналоги и варианты исполнения MC68340:

• MC68340AB16 / MC68340AB20 / MC68340AB25 — более ранние версии с частотами 16, 20, 25 МГц.
• MC68340AC16 / MC68340AC20 / MC68340AC25 — версии в корпусе CQFP.
• MC68340AI16 / MC68340AI20 / MC68340AI25 — версии в корпусе PQFP.
• MC68340CAB16 / MC68340CAB25 и т.д. — версии с улучшенным энергопотреблением и расширенным температурным диапазоном (индустриальный, -40°C до +85°C). Буква "C" в начале часто обозначает "расширенный температурный диапазон".
• MC68340CFC16 / MC68340CFC25 — аналогичные модели, где "FC" может указывать на корпус и частоту.

Совместимые по выводам и архитектуре модели (прямая или почти прямая замена):

• MC68330 / MC68331 — "младшие братья". Имеют схожее ядро CPU32, но меньше периферии (нет DUART, меньше памяти, упрощенный SIM). Часто совместимы по выводам в 132-выводном корпусе, но требуют проверки datasheet на предмет различий в назначении выводов.
• MC68EN360 / MC68MH360 — более продвинутые и поздние микроконтроллеры семейства (ядро CPU32+, встроенные контроллеры Ethernet и SCSI, более мощный TPU3). Не являются прямой заменой, но используют ту же архитектуру и инструментарий.
• MC68332 — специализированный контроллер с фокусом на TPU и модулем модуляционного процессора (MQSM). Популярен в автомобильной промышленности.

Современные аналоги (от NXP): Прямого 1:1 аналога от NXP сейчас нет, но для новых разработок рассматривают:

• Семейство MPC5xxx (Power Architecture) — более мощные 32-битные контроллеры для автомобиля и промышленности.
• Семейство S32K (ARM Cortex-M) — современные автомобильные микроконтроллеры.
• Микроконтроллеры на ядре ColdFire (V1) — являлись эволюционным развитием архитектуры 68k, но сейчас также сняты с производства в пользу ARM.

Важное примечание: MC68340 и все классические M68k сняты с производства. Для поиска аналогов или замены на новые проекты необходимо рассматривать современные 32-битные платформы (ARM Cortex-M, RISC-V). Для ремонта или поддержки legacy-систем компоненты ищут на аукционах или у поставщиков излишков (например, UTSource, Rochester Electronics).

Где искать точную информацию: Всегда сверяйтесь с официальной документацией:

• Datasheet (MC68340UM/AD)
• Technical Reference Manual (MC68340TRM)
• User's Manual (MC68340UM)