Freescale MC68EN302CAG20BT

Отличный выбор! MC68EN302 — это очень популярный и удачный 16/32-битный контроллер на ядре 68EC000 от Freescale (ныне NXP), широко использовавшийся в сетевом оборудовании, телекоммуникациях и промышленной автоматизации.

Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC68EN302CAG20BT.

Краткое описание

MC68EN302CAG20BT — это высокоинтегрированный микроконтроллер (SoC - System on Chip), созданный для встраиваемых сетевых и коммуникационных применений. Его ключевая особенность — наличие встроенных коммуникационных интерфейсов и контроллера DMA, что позволяет эффективно обрабатывать потоки данных без нагрузки центрального процессора.

Основная сфера применения:

• Маршрутизаторы, коммутаторы, мосты
• Концентраторы ISDN, xDSL-модемы
• Контроллеры сетевых интерфейсов (NIC)
• Промышленные контроллеры с сетевыми функциями
• Телекоммуникационные интерфейсные платы

Детальные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16/32-битная, на базе процессорного ядра 68EC000 (упрощенная версия MC68000).
• Тактовая частота: 20 МГц (указана в парт-номере суффиксом 20).
• Режимы работы: Пользовательский и Супервизорный.
• Системная шина: 16-битная мультиплексированная шина адреса/данных.

2. Память:

• Внутренняя SRAM: 2 Кбайт (быстрая статическая память).
• Встроенный контроллер DRAM: Позволяет подключать внешнюю память DRAM (до 4 Мбайт) без дополнительных микросхем.
• Встроенный контроллер ROM/Flash/SRAM: Поддержка до 4 банков памяти для ПЗУ, Flash или SRAM (каждый до 16 Мбайт).

3. Коммуникационные периферийные модули (главное преимущество):

• IDMA (Intelligent DMA): Независимый 32-канальный контроллер DMA с собственным RISC-процессором. Может выполнять сложные операции с данными (например, обходные и циклические буферы) без участия CPU.
• SCC (Serial Communication Controller): 2 канала. Каждый может быть программно сконфигурирован для поддержки протоколов:
  • UART (асинхронный)
  • HDLC/SDLC (высокоуровневый канал данных)
  • Bisync
  • Transparent Mode
• SMC (Serial Management Channel): 2 канала, аналогичны SCC, но более простые, часто используются для служебных каналов связи.
• CP (Communication Processor): RISC-движок, разгружающий CPU от обработки прерываний и низкоуровневых задач коммуникационных протоколов.
• Timers: 4 общих 16-битных таймера и 1 системный таймер/счетчик (Watchdog).

4. Системные интерфейсы:

• Системный интерфейс: Поддержка 8- или 16-битных внешних устройств.
• Прерывания: Векторная система прерываний.
• Порты ввода/вывода (GPIO): До 32 линий (многозадачные, разделены с другими функциями).

5. Корпус и условия эксплуатации:

• Корпус: CAG - 144-выводной пластиковый Quad Flat Pack (QFP).
• Температурный диапазон: BT - коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C). Для промышленного диапазона (-40°C до +85°C) используется суффикс BV.
• Напряжение питания: +5В.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Базовый парт-номер MC68EN302 имеет следующие ключевые суффиксы:

• CAG – тип корпуса (144-pin QFP).
• XX – тактовая частота: 16 (16 МГц), 20 (20 МГц), 25 (25 МГц).
• X – температурный диапазон/исполнение: T (коммерческий, 0°C/+70°C), V (промышленный, -40°C/+85°C).

Основные варианты:

• MC68EN302CAG16BT – 16 МГц, коммерческий.
• MC68EN302CAG20BT – 20 МГц, коммерческий (ваша модель).
• MC68EN302CAG25BT – 25 МГц, коммерческий.
• MC68EN302CAG16BV – 16 МГц, промышленный.
• MC68EN302CAG20BV – 20 МГц, промышленный.
• MC68EN302CAG25BV – 25 МГц, промышленный.

Также существовали версии в корпусе PBGA (шариковая решетка), например, MC68EN302PV16.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены в одной линейке (Freescale/NXP):

• MC68EN302A – Улучшенная версия с дополнительными возможностями (например, больше каналов DMA, улучшенный CP). Является функционально совместимым апгрейдом, но требует проверки даташита для перехода.
• MC68EN302Ai – Версия с низким энергопотреблением.
• MC68302 – ПРЕДШЕСТВЕННИК и КЛЮЧЕВАЯ СОВМЕСТИМАЯ МОДЕЛЬ. Имеет практически идентичную архитектуру и набор периферии, но построен на полном ядре MC68000 (с поддержкой MMU). Программно и аппаратно совместим на очень высоком уровне. Широко использовался в модемах и маршрутизаторах.
  • MC68302CAG16B, MC68302CAG20B и т.д.
• MC68EN360 (DragonBall) – Более продвинутое семейство на ядре CPU32+ (развитие 68000). Имеет встроенный контроллер Ethernet, LCD-контроллер, больше памяти. Не является прямой заменой "ножка-в-ножку", но представляет собой эволюционное развитие архитектуры для более сложных задач.

2. Совместимые по функционалу микроконтроллеры от других производителей:

• Intel (ныне Microchip) 186/188 и 386EX – Конкурирующие семейства для коммуникационных применений.
• Renesas (Hitachi) H8/300H – Особенно модели с развитой коммуникационной периферией.
• Микроконтроллеры с ядром ARM + Ethernet/ коммуникационные интерфейсы – Современные аналоги по функциональности (например, серии NXP LPC, STM32 с Ethernet, Microchip SAM7/SAM9). Они пришли на смену архитектуре 68k в новых разработках, предлагая большую производительность и энергоэффективность.

Важное примечание: При замене на другую модель (особенно с другим суффиксом частоты или температурного диапазона) необходимо проверять даташит (Datasheet) и руководство по применению (User's Manual) на предмет возможных незначительных различий в таймингах или работе периферии.