Freescale MC68EC000EI8

Отличный выбор! MC68EC000 — это знаковый, высокоэффективный и экономичный процессор от Freescale (ранее Motorola), являющийся упрощенной версией легендарного MC68000.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание MC68EC000EI8

MC68EC000 — это 32-битный процессор с 32-битным внутренним ядром и 16-битной внешней шиной данных. Буквы "EC" обозначают "Embedded Controller" (Встроенный контроллер), что указывает на его ориентацию на встраиваемые системы. По сравнению с базовым MC68000, в EC-версии отсутствует модуль управления памятью (MMU), что делает его дешевле и идеально подходящим для приложений, где не требуется сложная защита памяти или виртуальная адресация (например, контроллеры, промышленная автоматизация, принтеры, сетевые устройства, некоторые игровые автоматы и даже первые модели Sega Genesis/Mega Drive).

Суффикс "EI8" в названии MC68EC000EI8 указывает на конкретный вариант исполнения:

• E — корпус типа PQFP (Plastic Quad Flat Pack).
• I8 — температурный диапазон Industrial (-40°C до +85°C) и тактовая частота 8 МГц.

Это надежный, проверенный временем процессор с низким энергопотреблением и отличным соотношением производительности к цене для своего класса.

Технические характеристики MC68EC000EI8

• Архитектура: 32-битная внутренняя (регистры, АЛУ), 16-битная внешняя шина данных, 24-битная шина адреса (адресует до 16 МБ физической памяти).
• Тактовая частота: 8 МГц (версия EI8). Существовали также версии на 10, 12, 16 и 20 МГц.
• Система команд: Полный набор инструкций Motorola 68000 (за исключением команд, связанных с MMU).
• Производительность: ~1.4 MIPS на 8 МГц.
• Регистры: 16 x 32-битных регистров общего назначения (8 данных, 8 адресных), 32-битный программный счетчик (PC), 16-битный регистр статуса (SR).
• Прерывания: 7 уровней приоритетных прерываний (автовекторизация).
• Напряжение питания: 5V ±5% (стандартное TTL).
• Потребляемый ток: ~25 мА (типовое на 8 МГц), до 50 мА (макс.) — очень низкое для своего времени.
• Техпроцесс: HCMOS.
• Корпус: PQFP-64 (64 вывода, пластиковый квадратный плоский корпус).
• Температурный диапазон: Industrial (-40°C до +85°C).
• Ключевые особенности:
  • Отсутствие встроенного MMU.
  • Низкое энергопотребление.
  • Статическое ядро: может работать на любой частоте вплоть до 0 Гц (останов тактового генератора), что важно для энергосберегающих режимов.
  • Асинхронная шина для работы с медленной памятью и периферией.
  • Сигналы /ECS и /OCS для упрощения отладки.

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые Модели

Процессор выпускался в различных вариантах, отличающихся частотой, корпусом и температурным диапазоном.

1. Прямые аналоги и варианты MC68EC000:

• MC68EC000EI8 — PQFP, Industrial (-40°C..+85°C), 8 МГц (основная рассматриваемая модель).
• MC68EC000EI10 — PQFP, Industrial, 10 МГц.
• MC68EC000EI12 — PQFP, Industrial, 12 МГц.
• MC68EC000EI16 — PQFP, Industrial, 16 МГц (макс. для Industrial серии).
• MC68EC000EI20 — PQFP, Industrial, 20 МГц (редкая, максимальная частота для EC000).
• MC68EC000FE8 / FE10 / FE12 / FE16 — PLCC-68 корпус, Commercial (0°C..+70°C), соответствующие частоты.
• MC68EC000RC8 / RC10 / RC12 — PGA-64 корпус (керамический), Commercial, соответствующие частоты.

2. Совместимые и функционально аналогичные модели от Motorola/Freescale/NXP:

• MC68000 — Базовая, более старая версия. Полностью совместима по коду с EC000, но содержит сигналы для внешнего MMU (сигналы /VMA, E), имеет большее энергопотребление и может быть в корпусе DIP/CERDIP. Может напрямую заменять EC000 во многих схемах, если не используются специфичные для EC000 сигналы (/OCS), и если позволяет разводка платы.
• MC68HC000 — Низковольтная версия (3.3В), но с 5В толерантными входами. Полностью статическое ядро, низкое энергопотребление. Прямой аналог по функционалу EC000.
• MC68HC001 — Интересный гибрид с переключаемой шириной внешней шины данных (8/16 бит). Совместим по коду.
• MC68302 и другие микроконтроллеры серии MC683xx — Содержат ядро EC000 (или 68000) вместе с богатой периферией (UART, таймеры, DMA) на одном кристалле. Идеальны для встраиваемых коммуникационных решений.

3. Совместимые процессоры от других производителей (Second Source): Motorola активно лицензировала архитектуру 68000. Прямые аналоги выпускали:

• Hitachi — HD68EC000 (серия HD68EC000FS, HF и т.д.).
• Philips — SCN68EC000 (например, SCN68EC000C8).
• Signetics — N68EC000.
• Thomson — EF68EC000.
• Toshiba — TMP68EC000. Эти процессоры, как правило, являются полными аналогами (pin-to-pin и функционально) и могут использоваться как прямая замена.

4. Современные аналоги и преемники:

• DragonBall (MC68EZ328, MC68VZ328) — Продвинутые микроконтроллеры с ядром EC000, разработанные для КПК (например, Palm Pilot).
• Freescale (NXP) ColdFire — Эволюционное развитие архитектуры 68000, начиная с ядра V1, которое сохранило бинарную совместимость с подмножеством инструкций 68000, но стало более RISC-ориентированным и энергоэффективным. Прямой заменой на плате не является, требует портирования кода.

Краткое резюме для замены

• Для прямого аппаратного обновления (в том же слоте): Ищите процессоры с тем же корпусом (PQFP-64) и суффиксом, указывающим на нужную частоту и температурный диапазон (EI8, EI10 и т.д.). Можно использовать аналоги от Hitachi, Philips, Thomson.
• Для разработки новой системы: Рассмотрите более современные микроконтроллеры с ядром ColdFire, которые предлагают лучшее соотношение производительности, энергопотребления и интегрированной периферии.
• Если нужна полная совместимость с MC68000: MC68EC000 — отличный выбор, если не требуется MMU. В противном случае — базовая MC68000 или MC68HC000.

Процессор MC68EC000EI8 остается востребованным компонентом для обслуживания и ремонта старой промышленной и коммерческой техники, а также в ретро-компьютерных проектах.