Freescale MC68EC000EI16R2

Отличный выбор! Freescale MC68EC000EI16R2 — это один из самых популярных и долгоживущих 32-битных микропроцессоров в истории, известный своей надежностью и простотой. Вот подробное описание и характеристики.

Общее описание

MC68EC000 — это экономичная (EC - Economy) версия знаменитого процессора Motorola 68000. Ключевое отличие от базового 68000 — отсутствие встроенного контроллера памяти (MMU). Это делает его идеальным для встраиваемых систем и контроллеров, где виртуальная память не требуется.

• MC68EC000EI16R2 — полное обозначение, где:
  • MC — Motorola (позже Freescale, сейчас NXP).
  • 68 — семейство 68000.
  • EC000 — модель (экономичная, без MMU).
  • E — корпус: PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).
  • I — температурный диапазон: Industrial (-40°C до +85°C).
  • 16 — тактовая частота: 16 МГц.
  • R2 — ревизия ядра (маски). Более поздние ревизии часто содержат исправления ошибок и могут иметь незначительные улучшения.

Это статическое ядро, что означает возможность снижения тактовой частоты вплоть до 0 Гц (DC) для энергосбережения.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная внутренняя (16-битная шина данных). Гибридный 16/32-битный процессор (CISC). | | Тактовая частота | 16 МГц (максимальная для данной модификации). Существовали версии на 12, 20, 25 МГц. | | Шина данных | 16-битная (внешняя). | | Шина адреса | 24-битная. Прямо адресует 16 МБ физической памяти. | | Регистры | Восемь 32-битных регистров общего назначения (данных). Семь 32-битных адресных регистров. Два 32-битных регистра стека (A7=USP, A7'=SSP). | | Производительность | ~ 2.1 MIPS на 16 МГц (зависит от типа инструкций). | | Набор инструкций | Богатый, ортогональный. Поддержка операций с BCD, строковых команд. | | Питание | 5 В (±10%), однополярное. | | Потребляемая мощность | ~ 500 мВт (типовое, зависит от нагрузки). | | Корпус | PLCC-68 (Plastic Leaded Chip Carrier, 68 выводов). | | Температурный диапазон | Industrial: -40°C до +85°C. | | Особенности | Статическое ядро. Нет встроенного MMU. 8-уровневый приоритетный контроллер прерываний. Простой интерфейс шины (асинхронный). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Процессор выпускался под разными парт-номерами в зависимости от частоты, корпуса и температурного диапазона.

Основные парт-номера семейства MC68EC000:

• MC68EC000EI16 / MC68EC000EI16R2 — 16 МГц, PLCC, Industrial.
• MC68EC000EI20 — 20 МГц, PLCC, Industrial.
• MC68EC000EI25 — 25 МГц, PLCC, Industrial.
• MC68EC000FE16 — 16 МГц, PGA (Pin Grid Array), Industrial.
• MC68EC000RC16 — 16 МГц, DIP-64 (Dual In-line Package), Commercial (0°C to 70°C).
• MC68EC000EI12 — 12 МГц, PLCC, Industrial.

Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и аналоги):

1. Motorola/Freescale MC68000 — Базовая модель, содержит MMU. Прямой функциональный аналог по системе команд, но с дополнительной логикой MMU. Может использоваться как замена, если MMU не используется (его выводы просто не подключаются). Пример: MC68000FN12 (DIP-64).
2. Motorola/Freescale MC68HC001 — Версия с конфигурируемой 8/16-битной шиной данных. Очень похожа по характеристикам.
3. Motorola/Freescale MC68SEC000 — Усовершенствованная, более новая и энергоэффективная версия (SEC - System-On-Chip Integration). Имеет синхронную шину, работает на 3.3В, но требует переработки схемы тактирования и контроллера шины.
4. Тайваньские и японские клоны (в конце 80-х - 90-х):
   • X68k000 (Sharp)
   • MBL68HC000 (Fujitsu)
   • S68k000 (Signetics/Philips)
   • EN68k000 (Epson)
   • Эти процессоры, как правило, были полными аппаратно и программно совместимыми аналогами.

Важное замечание по совместимости:

• Программная совместимость — полная. Любое ПО, написанное для MC68000/MC68EC000, будет работать на любом из перечисленных процессоров (за исключением специфического кода, использующего MMU 68000).
• Аппаратная совместимость — в основном, полная для базовых моделей 68000/68EC000/HC001. Однако, при замене необходимо учитывать:
  • Тип корпуса (DIP, PLCC, PGA).
  • Распиновку (особенно у SEC000 и HC001).
  • Требования к тактовому сигналу (синхронный у SEC000 vs. асинхронный у EC000).
  • Напряжение питания (5В vs. 3.3В).

Области применения (Тогда и сейчас)

• Исторические: Игровые автоматы (аркадные платы), промышленные контроллеры, принтеры, сетевые маршрутизаторы (Cisco 2500), спутниковые ресиверы, системы управления.
• Современные (ретро и нишевые): Ретрокомпьютеры (самодельные и коммерческие, например, Minimig/Мист), ремонт классической техники (например, аркадных автоматов Sega, Atari ST), образовательные проекты.

Вывод: MC68EC000EI16R2 — это надежный, проверенный временем процессор с отличной документацией и огромным сообществом. Его статическое ядро, промышленный температурный диапазон и отсутствие сложных дополнительных блоков (вроде MMU) делают его прекрасным выбором для проектов в области ретро-компьютинга и новых встраиваемых систем, не требующих высокой производительности.