Freescale MC68EN360VR25VL

Отличный выбор! MC68EN360VR25VL — это мощный и комплексный коммуникационный контроллер, один из флагманов семейства QUICC (Quad Integrated Communication Controller) от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Общее описание

MC68EN360 (часто называемый просто 68EN360 или QUICC) — это 32-битный микроконтроллер на базе ядра Motorola 68030 (без встроенного MMU — модуля управления памятью), оптимизированный для задач сетевой коммуникации и встраиваемых систем. Его ключевая особенность — наличие выделенного RISC-коммуникационного процессора (CPM), который работает независимо от основного ядра и обрабатывает протоколы связи, разгружая CPU.

Микросхема VR25VL обозначает конкретную ревизию, корпус и диапазон рабочих температур:

• V — Корпус CQFP (Ceramic Quad Flat Pack), 160 выводов.
• R25 — Тактовая частота ядра 25 МГц.
• VL — Расширенный промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C).

Основное назначение: Использовался в сложном сетевом оборудовании 1990-х — начала 2000-х: маршрутизаторы, коммутаторы, мультиплексоры, концентраторы, шлюзы, контроллеры в телекоммуникационных стойках и промышленных системах.

Ключевые технические характеристики

1. Центральный процессор (CPU):

• Ядро: 68030 (32-битное, конвейерная архитектура).
• Частота: 25 МГц.
• Производительность: ~7 MIPS (на 25 МГц).
• Кэш: 256 байт инструкций (быстрая память).

2. Коммуникационный процессор (CPM):

• Отдельный 32-битный RISC-процессор.
• Частота: Работает на частоте системной шины или от неё.
• Обрабатывает протоколы связи, освобождая CPU для прикладных задач.

3. Память:

• Встроенная ОЗУ (Dual-Port RAM): 8 Кбайт (общая для CPU и CPM).
• Контроллер DRAM: Встроенный, поддерживает до 4 банков, различные типы памяти (FP, EDO), размером до 256 Мбит.
• Контроллер ПЗУ/Flash/SRAM: До 8 банков, с поддержкой страничного режима.

4. Коммуникационные интерфейсы и контроллеры (на CPM):

• 4 последовательных канала (SCC - Serial Communication Controller):
  • Каждый можно программно сконфигурировать под множество протоколов: Ethernet (10 Mbps), HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, Synchronous UART, Bisync, Transparent.
• 2 последовательных управляющих канала (SMC - Serial Management Controller):
  • UART, Transparent, GCI (для ISDN).
• 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
• 1 канал I²C.
• Контроллер временных интервалов (Time Slot Assigner): Позволяет создавать до 32 тайм-слотов для TDM (Time Division Multiplexing), что критично для телефонных и E1/T1 интерфейсов.

5. Периферия и системные интерфейсы:

• 4 16-битных таймера общего назначения.
• Контроллер прерываний.
• Контроллер DMA (IDMA + SDMA): Для высокоскоростного обмена данными.
• Контроллер шины: Программируемые сигналы выбора чипа, поддержка синхронной и асинхронной шины.
• Системный PLL: Для генерации тактовых частот.

6. Электрические параметры:

• Напряжение питания: 5V ±10% (основное), 3.3V или 5V для ввода-вывода.
• Потребление: ~1.5 Вт (типовое, на 25 МГц).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C.

Парт-номера и совместимые модели

Семейство QUICC очень обширно. Модели отличаются частотой, наличием/отсутствием MMU, температурным диапазоном и типом корпуса.

Прямые аналоги и парт-номера MC68EN360VR25VL:

• MC68EN360VR25V — То же самое, но, возможно, с другим (стандартным промышленным) температурным диапазоном (0°C to 70°C). Буква L в конце часто указывает на расширенный диапазон.
• MC68EN360VR25 — Без указания корпуса в конце, но по сути тот же чип.
• XPC68EN360VR25VL — Вариант от NXP (после ребрендинга).

Совместимые модели из того же семейства QUICC (с ядром 68EC030):

• MC68EN360AI25L / FE25L — Более ранние версии, часто в корпусе PGA (Pin Grid Array). AI/FE — разные ревизии кристалла.
• MC68EN360CFxx / MC68EN360RCxx — Модели в пластиковых корпусах (CQFP или BGA), с разными частотами (xx = 25, 33, 40).
• MC68EN360ABxx / FBxx — Модели с ядром 68020 (более старые).

Более новые и продвинутые модели (с повышенной совместимостью на уровне ПО, но другими ядрами):

• MC68360 (QUICC) — Базовая модель с ядром 68000/CPU32+.
• MPC860 / MPC850 (PowerQUICC) — Переход на архитектуру PowerPC (ядро 8xx). Революционное изменение архитектуры, но концепция CPM осталась.
• MPC8260 / MPC8272 (PowerQUICC II) — Более мощные процессоры PowerPC с улучшенным CPM.
• MPC8360 / MPC8349 (PowerQUICC II Pro) — Следующее поколение.

Важное замечание по совместимости: Замена чипа внутри одной ревизии (например, между VR25V и VR25VL) обычно прямая. Замена на чип с другой частотой (например, VR33) возможна, если система поддерживает эту частоту. Переход на модели с другим ядром (с 68EN360 на MPC860) требует полной переработки схемотехники и значительного изменения ПО, так как это совершенно разные архитектуры, несмотря на схожесть названия семейства.

Области применения (ретроспектива)

• Контроллеры сетевых карт (Ethernet, T1/E1, ISDN).
• Маршрутизаторы и коммутаторы начального уровня.
• Телекоммуникационные мультиплексоры.
• Промышленные системы управления.
• Оборудование для спутниковой и радиосвязи.

Сегодня этот чип считается устаревшим (End-of-Life), но продолжает использоваться в legacy-оборудовании, где требуется долгосрочная поддержка, а также энтузиастами и в образовательных целях для изучения архитектуры коммуникационных процессоров.