Freescale MC9328MXLDVM15

Отличный выбор! Freescale MC9328MXLDVM15 — это один из классических и широко используемых процессоров (микроконтроллеров) семейства i.MX1 от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Это система-на-кристалле (SoC) на базе ядра ARM9, ориентированная на встроенные приложения с поддержкой мультимедиа.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MC9328MXLDVM15 (часто сокращают до MC9328MXL или i.MX1) — это высокоинтегрированный микроконтроллер, созданный для портативных и встроенных устройств, где требуется баланс между производительностью, энергопотреблением и мультимедийными возможностями. Он был очень популярен в ранних КПК, смартфонах, промышленных терминалах, биометрических сканерах, тонких клиентах.

Ключевая особенность: Наличие специального сопроцессора SPC (Signal Processing Controller), который разгружает CPU от обработки аудио, видео и алгоритмов шифрования.

Технические характеристики

| Категория | Характеристики | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная RISC (SoC) | | Ядро ЦП | ARM920T (ARM9), тактовая частота до 200 МГц (в данной модификации - 150 МГц?). Примечание: "DV" в названии часто означает "Digital Video", но частота зависит от конкретного суффикса. MXL — базовая серия. Номер 15 может указывать на специфическую ревизию или температурный диапазон. | | Внутренняя память | • 16 КБ инструкционного кэша (I-Cache)
• 16 КБ кэша данных (D-Cache)
• 32 КБ SRAM (для критичных по времени задач) | | Память | • Встроенный контроллер SDRAM (до 128 МБ)
• Встроенный контроллер Flash/SmartMedia (NAND, NOR, MMC/SD) | | Мультимедиа и графика | • Интегрированный ЖК-контроллер с поддержкой пассивных (STN) и активных (TFT) дисплеев, до 16 бит на пиксель.
• Сопроцессор SPC для обработки сигналов: ускорение кодека MPEG-4, JPEG, аудио-кодеков. | | Периферия | • USB 1.1 Device контроллер
• 3 x UART (асинхронные последовательные порты)
• SSI/I2S (аудио-интерфейс)
• I²C
• SPI
• MMC/SD кард-ридер
• Контроллер PCMCIA/CF
• 4-канальный DMA
• До 120 GPIO (в зависимости от конфигурации выводов)
• RTC (часы реального времени) | | Аналоговые модули | • 10-битный АЦП с тач-скрин интерфейсом (до 8 каналов) | | Безопасность | • Аппаратный блок случайных чисел (RNG)
• Поддержка алгоритмов шифрования (через SPC) | | Напряжение питания | Ядро: 1.8В, Периферия: 3.0В - 3.3В | | Корпус | 289-контактный MAPBGA (Microstar Ball Grid Array) | | Техпроцесс | 0.18 мкм |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номенклатура Freescale/i.MX1 сложна. MC9328MXLDVM15 — часть большого семейства. Основные отличия между модификациями:

• Частота ядра (133 МГц, 150 МГц, 200 МГц).
• Температурный диапазон (коммерческий: 0°C to +70°C, промышленный: -40°C to +85°C, extended).
• Тип корпуса (MAPBGA, TEPBGA).
• Уровень поддержки мультимедиа (наличие/отсутствие SPC).

Близкие и совместимые парт-номера:

• MC9328MXL — базовое обозначение семейства.
• MC9328MX1 — альтернативное название.
• MC9328MXLVH15, MC9328MXLVH20, MC9328MXLVH10 — варианты с разной частотой (15=150МГц?, 20=200МГц, 10=100МГц) и, возможно, другим температурным диапазоном.
• MC9328MXLH15V — пример с промышленным температурным диапазоном.
• M9328MXLDVM15 — вариант без буквы "C" в начале, также встречается.

Важно: Для точного определения характеристик конкретной модификации необходимо использовать даташит и Order Number Manual от Freescale/NXP. Полное описание кодировки номера можно найти в документе MC9328MXLRM (Reference Manual) или MC9328MXLEC (Data Sheet).

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость может быть на разных уровнях: выводная (pin-to-pin), программная (на уровне ядра ARM9) или функциональная.

1. Прямые аналоги и наследники в линейке Freescale/NXP:

• MC9328MXS (i.MXS) — "стоимостно-оптимизированная" версия i.MX1, частота до 100 МГц, упрощенная периферия. Не является полной pin-to-pin заменой.
• MC9328MX21 (i.MX21) — следующее поколение после i.MX1. Более высокая производительность (до 266 МГц), USB Host, улучшенное видео (H.264). Архитектурно похож, но требует переразводки.
• i.MX25, i.MX27, i.MX28 — более поздние и мощные процессоры семейства ARM9/ARM11 от NXP. Имеют значительно больше периферии и производительности, но требуют полного перепроектирования платы.

2. Совместимые по ядру и экосистеме (конкуренты того периода):

• Samsung S3C2410, S3C2440 — очень популярные ARM9 процессоры, схожие по классу. Программная совместимость на уровне ОС (Linux, WinCE) благодаря общему ядру ARM920T.
• Cirrus Logic EP93xx (ARM9) — имеют сильный акцент на мультимедиа и графику.
• Atmel AT91SAM9 (серии G, X, M) — микроконтроллеры ARM9 от Microchip (быв. Atmel). Широкая периферия, популярны в промышленности.
• Texas Instruments OMAP L1x (ARM9 + DSP) — концептуально похожи (CPU+DSP), но гораздо более производительные.

Важные замечания для разработки

1. Устаревание: MC9328MXL является устаревшим (End-of-Life) продуктом. NXP давно не рекомендует его для новых проектов.
2. Документация: Ключевые документы для работы:
   • MC9328MXLEC — Data Sheet (основные электрические и временные параметры).
   • MC9328MXLRM — Reference Manual (детальное описание регистров и модулей, ~1500 страниц). Это главный документ для программиста.
   • Linux BSP (Board Support Package) — от сообщества или от производителей отладочных плат (например, от Arnewsh).
3. Экосистема: Под этот процессор портированы многие ОС: Linux 2.6.x, μClinux, Windows CE 4.2/5.0, QNX, VxWorks, а также различные RTOS (ThreadX, Nucleus, eCos).

Вывод: MC9328MXLDVM15 — это исторически значимый, хорошо документированный процессор, идеальный для изучения архитектуры ARM9 и встраиваемых систем. Для новых коммерческих проектов следует выбирать более современные и доступные аналоги от NXP (например, серии i.MX RT или i.MX 6/7/8 UL).