Freescale MC68360EM25VL

Отличный выбор! Freescale (NXP) MC68360EM25VL — это легендарный 32-битный микроконтроллер (или, точнее, микропроцессор с интегрированными периферийными модулями) из семейства QUICC (Quad Integrated Communications Controller).

Общее описание

MC68360, также известный как QUICC, — это высокоинтегрированный процессор, разработанный для встраиваемых коммуникационных и сетевых систем. Его ключевая особенность — наличие специализированного коммуникационного процессора (CPM — Communications Processor Module), который разгружает центральный процессор (CPU32+ — ядро 68000) от обработки протоколов связи.

MC68360EM25VL — это конкретная модификация с указанием:

• MC68360 — базовое обозначение семейства.
• E — корпус (в данном случае, вероятно, CQFP — Ceramic Quad Flat Pack).
• M — температурный диапазон (Military, т.е. расширенный промышленный/военный, обычно от -40°C до +105°C или -55°C до +125°C).
• 25 — тактовая частота ядра и шины 25 МГц.
• VL — обозначение низкого напряжения питания (Very Low), обычно 3.3В для ядра (Vdd) при 5В-толерантных входах/выходах.

Основное назначение: Маршрутизаторы, коммутаторы, мультиплексоры, контроллеры сетевых интерфейсов (Ethernet, T1/E1, ISDN, HDLC, SDLC и т.д.), телекоммуникационное и промышленное оборудование.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро процессора:

• Тип: CPU32+ (улучшенное ядро Motorola 68000).
• Архитектура: 32-битная CISC.
• Тактовая частота (ядро/шина): 25 МГц.
• Производительность: ~ 7-8 MIPS (при 25 МГц).

2. Коммуникационный процессор (CPM - Communications Processor Module):

• Отдельный RISC-процессор: Работает на той же частоте, что и ядро (25 МГц), разгружает CPU.
• Два контроллера последовательной связи (SCC - Serial Communication Controller): Каждый можно настроить под множество протоколов: HDLC, SDLC, UART, AppleTalk, BISYNC, PPP, IrDA и др.
• Четыре контроллера последовательных каналов (SMC - Serial Management Channel): Могут работать как UART, прозрачные каналы или использоваться для управления линиями (например, в модемах).
• Один контроллер последовательного интерфейса (SPI - Serial Peripheral Interface).
• Один контроллер I²C (Inter-Integrated Circuit).
• Контроллер временных интервалов (Time Slot Assigner): Позволяет напрямую подключать цифровые потоки T1/E1/PCM.

3. Память:

• Внутренняя ОЗУ (SRAM): 4 Кбайт (двухпортовая, может использоваться как буфер для CPM).
• Встроенный контроллер памяти: Позволяет подключать DRAM, SRAM, EPROM, Flash, ROM и другие устройства без внешней логики.
  • До 8 банков памяти.
  • Встроенный контроллер регенерации DRAM.
  • Поддержка пакетного режима (Burst Mode).

4. Системная интеграция:

• Четыре 16-битных таймера общего назначения.
• Системный таймер/сторожевой таймер (Watchdog Timer).
• Контроллер прерываний (Interrupt Controller).
• Контроллер DMA (IDMA — Independent DMA): 2 канала.
• Контроллер DMA для периферии (SDMA — Serial DMA).

5. Электрические характеристики (для версии VL):

• Напряжение питания ядра (Vdd): 3.3 В ± 5%.
• Напряжение ввода/вывода: 5В-толерантные порты (могут работать с 5В логикой).
• Потребляемая мощность: ~ 1.0 Вт (типовое значение при 25 МГц, 3.3В).

6. Корпус:

• Тип: CQFP-240 (Ceramic Quad Flat Pack, 240 выводов). Версия "E" в маркировке обычно указывает на керамический корпус.

Совместимые модели и парт-номера (Alternate Part Numbers)

Модели семейства MC68360 различаются по частоте, напряжению, корпусу и температурному диапазону. Прямые функциональные аналоги (с возможностью замены при перепрошивке ПО):

По частоте и напряжению (аналоги 25 МГц, 3.3В):

• MC68360EM25VL (базовый для данного обсуждения)
• MC68360EI25VL (корпус PBGA - Plastic Ball Grid Array, 240 выводов)
• MC68360EC25VL (корпус CQFP, коммерческий температурный диапазон 0°C..+70°C)
• MC68360FE25VL — вероятно, версия с расширенным температурным диапазоном.

Другие частоты в семействе (3.3В):

• MC68360EM33VL (33 МГц)
• MC68360EM40VL (40 МГц) — максимальная частота для 3.3В версий.
• MC68360EI33VL, MC68360EI40VL (в корпусе BGA).

5-вольтовые версии (устаревшие, более высокое энергопотребление):

• MC68360EM25 (25 МГц, 5В)
• MC68360EM33 (33 МГц, 5В)
• MC68360EM40 (40 МГц, 5В)
• MC68360EC25, MC68360EC33, MC68360EC40 (CQFP, коммерческий диапазон).

Прямые аналоги от других производителей (Second Source):

• Компания IBM выпускала лицензионные версии под названием IBM MPC68360. Маркировка аналогична: MPC68360xxx.
• Компания NXP Semiconductors (которая поглотила Freescale) продолжает поддерживать эти продукты в своей линейке.

Важные замечания по совместимости

1. Прямая аппаратная совместимость: Модели с одинаковым суффиксом (например, EM25VL) и корпусом (CQFP-240) являются прямыми заменяемыми аналогами. Модели в разных корпусах (CQFP vs BGA) требуют разной разводки печатной платы.
2. Программная совместимость: ПО, написанное для MC68360, как правило, полностью переносимо между моделями с разной частотой и напряжением (за исключением зависимостей от тактовой частоты). Переход с 5В на 3.3В версию обычно прозрачен для программного кода.
3. Совместимость с другими семействами: MC68360 является эволюционным развитием MC68302. Более новыми и производительными наследниками являются:
   • MC68EN360 / MC68MH360 (QUICC-II, ядро CPU32+, улучшенный CPM).
   • MPC860 / MPC850 (PowerQUICC, ядро PowerPC 8xx, революционная архитектура).
   • MPC8260 / MPC8272 (PowerQUICC II).
   • Современные аналоги — процессоры семейства QorIQ от NXP на ядрах Power Architecture и ARM.

Вывод: MC68360EM25VL — это высокоинтегрированный, надежный процессор для коммуникационных задач, который до сих пор может встречаться в поддерживаемом промышленном и телекоммуникационном оборудовании. При поиске замены или для нового проекта критически важно обращать внимание на суффиксы, обозначающие корпус, частоту и напряжение.