Freescale MC68340FE16E

Отличный выбор! MC68340 — это очень известный и популярный 32-битный микроконтроллер (или, точнее, микропроцессор с интегрированными периферийными модулями) от Freescale (ныне NXP), построенный на ядре MC68020/EC020.

Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC68340FE16E, а также сопутствующая информация.

Общее описание MC68340

MC68340 — это высокоинтегрированный микропроцессор, разработанный для встроенных систем, где требуется баланс между производительностью и контролем периферии. Он сочетает в себе:

• Процессорное ядро 32-битного CPU32 (упрощенный вариант 68020, оптимизированный для контроллеров).
• Набор системных модулей, включая контроллер прерываний, таймеры, часы реального времени, чип-селекты и контроллер DMA.
• Модуль последовательного интерфейса (SIM).

Это делало его идеальным для применений в телекоммуникациях, промышленной автоматике, сетевом оборудовании, принтерах и контроллерах.

Технические характеристики MC68340FE16E

Расшифровка маркировки:

• MC — серия Motorola/Freescale.
• 68340 — базовый номер модели.
• F — корпус: CQFP (Ceramic Quad Flat Pack). Это керамический корпус для повышенной надежности.
• E — температурный диапазон: Расширенный коммерческий (от -40°C до +85°C). Это ключевая особенность для промышленного применения.
• 16 — тактовая частота: 16 МГц.
• E — (последняя буква) ревизия или вариант.

Ключевые параметры:

1. Ядро: CPU32 (архитектура M68k, 32-битное АЛУ, 16-битная шина данных).
2. Тактовая частота: 16 МГц.
3. Производительность: ~ 2.5 MIPS (миллионов инструкций в секунду).
4. Память:
   • Внутренняя память: Отсутствует (в отличие от современных микроконтроллеров). Требует внешней памяти.
   • Адресное пространство: 32-битное (4 ГБ).
   • Шина данных: 16-битная.
5. Встроенные периферийные модули (IDP — Integrated Processor):
   • System Integration Module (SIM):
     • 28 программируемых линий ввода/вывода (GPIO).
     • 8 чип-селектов (Chip Selects) с возможностью настройки таймингов.
     • Контроллер прерываний.
     • Сторожевой таймер (Watchdog).
     • Часы реального времени (RTC).
   • DMA-контроллер: Два независимых канала DMA, способных работать параллельно с CPU.
   • Таймеры: Два 16-битных таймера (каждый может работать как счетчик или ШИМ).
   • Последовательные порты: Два асинхронных последовательных порта (UART) с поддержкой протоколов HDLC.
6. Напряжение питания: +5 В.
7. Корпус: CQFP-132 (132 вывода).
8. Температурный диапазон: -40°C до +85°C.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MC68340 выпускался в различных модификациях. Основные отличия — частота, корпус и температурный диапазон.

Основные парт-номера линейки 68340:

• MC68340FE16E — 16 МГц, CQFP-132, -40°C..+85°C (ваша модель).
• MC68340FE25E — 25 МГц, CQFP-132, -40°C..+85°C.
• MC68340FE20E — 20 МГц, CQFP-132, -40°C..+85°C.
• MC68340FC16 — 16 МГц, PGA-132, 0°C..+70°C (керамический PGA корпус).
• MC68340RC16 — 16 МГц, PQFP-132, 0°C..+70°C (пластиковый PQFP).
• MC68340RC25 — 25 МГц, PQFP-132, 0°C..+70°C.
• MC68340CAB16 — 16 МГц, PGA-132, коммерческий диапазон (устаревшая маркировка).

Совместимые и аналогичные модели:

1. Прямые аналоги (функционально идентичные):

   • Все модели MC68340 с одинаковой частотой и корпусом. Например, плату с MC68340FE16E можно заменить на MC68340FE16V (если такая существует), но нужно проверять даташиты на незначительные отличия в ревизиях.

2. Модели с улучшенными характеристиками (прямые или почти прямые замены):

   • MC68EN360 / MC68360 (QUICC — Quad Integrated Communications Controller) — Значительно более мощный наследник. Имеет то же ядро CPU32, но добавлены коммуникационные процессоры (CPM) для управления Ethernet, HDLC, USB и т.д. Часто используется как апгрейд в старых разработках.
   • MC68330 / MC68331 / MC68332 — Более ранние или упрощенные модели семейства CPU32. Имеют схожее ядро, но другой набор периферии (например, 68332 знаменит своим модулем Time Processor Unit — TPU). Не являются прямой заменой по выводам, но позволяют портировать код.
   • MC68302 (Multi-Protocol Communications Processor) — Более ранний и ориентированный на коммуникации процессор. Имеет другое ядро (68000) и другую периферию.

3. Современные аналоги (от NXP):

   • Прямого современного аналога с той же распиновкой нет. Однако, для новых разработок, где использовался MC68340, сейчас рассматривают:
     • Микроконтроллеры на архитектуре ARM Cortex-M (например, серии NXP Kinetis, STMicroelectronics STM32). Они предлагают на порядок более высокую производительность, встроенную Flash/RAM память и богатую периферию.
     • Микропроцессоры для встраиваемых систем (например, серия NXP i.MX RT), которые также основаны на ARM Cortex-M, но работают на частотах сотни МГц и предназначены для работы с внешней памятью.

Важное замечание по совместимости: Замена одной модели 68340 на другую (особенно с разной частотой или корпусом) требует проверки даташита (datasheet) и списка errata на предмет различий в работе периферии и системных модулей между ревизиями. Для промышленного оборудования это критично.

Области применения (где мог использоваться MC68340FE16E)

• Контроллеры промышленных сетей (CAN, Profibus интерфейсы).
• Коммуникационные контроллеры в телекоммуникационных стойках.
• Встраиваемые контроллеры в медицинском и измерительном оборудовании.
• Системы управления в авионике и на транспорте (благодаря расширенному температурному диапазону).
• Платы управления в мощных лазерных принтерах и копировальных аппаратах.

Если у вас есть конкретная плата или задача, связанная с этим чипом, можно найти более детальную информацию в официальной документации Freescale/NXP.