Freescale MC9328MXLVF20

Отличный выбор! Freescale MC9328MXLVF20 — это очень известный и популярный в своё время микроконтроллер на базе ядра ARM9. Ниже представлено подробное описание.

Общее описание

MC9328MXLVF20 (часто сокращаемый до i.MX1) — это высокопроизводительный, низкопотребляющий микроконтроллер семейства Freescale i.MX1. Он был разработан для встраиваемых приложений, требующих высокой вычислительной мощности, мультимедийных возможностей и широкого набора периферийных интерфейсов при ограниченном энергопотреблении.

Ключевая идея: Объединить процессорное ядро ARM с развитой наборной логикой ("интеграция на кристалле" — System-on-Chip, SoC), чтобы создатели устройств могли быстро разрабатывать компактные и функциональные продукты.

Основные целевые области применения:

• Портативные устройства (КПК, смартфоны ранних поколений, терминалы сбора данных)
• Промышленные контроллеры и HMI (человеко-машинные интерфейсы)
• Медицинское оборудование
• Бытовая электроника (мультимедийные плееры, игровые приставки)
• Сетевые устройства (точки доступа, VoIP-шлюзы).

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Ядро: ARM920T с тактовой частотой 200 МГц (указана в номере части: VF20).
• Архитектура: ARMv4T (с поддержкой набора инструкций Thumb).
• Кэш-память: 16 КБ инструкций + 16 КБ данных.
• Память: Встроенный контроллер SDRAM, контроллер SRAM/Flash/PROM.

2. Память:

• Внутренняя SRAM: 128 КБ (удобна для выполнения кода без задержек).
• Внешняя память: Интегрированный контроллер памяти (EIM) для подключения до 4 банков SDRAM, SRAM, Flash (NOR/NAND), ROM.

3. Мультимедийные возможности (ключевая особенность i.MX):

• LCD-контроллер: Поддержка цветных пассивных (STN) и активных (TFT) дисплеев с разрешением до 800x600 пикселей, встроенный аппаратный ускоритель.
• Цифровой интерфейс камеры (CSI): Позволяет подключать CMOS-камеры для захвата видео и изображений.

4. Периферийные интерфейсы (очень богатый набор):

• Контроллер связи (SCC): Включает 6 портов UART (один с поддержкой IrDA), интерфейс I²C, SSI/SPI, USB 1.1 Device порт.
• Контроллер карт памяти (MSC): Прямая поддержка SD/MMC карт.
• Аналоговый модуль: 8-канальный 10-битный АЦП.
• Таймеры: Многофункциональные таймеры/счетчики, Watchdog таймер.
• Порты ввода/вывода (GPIO): До 100 программируемых линий.

5. Электропитание и корпус:

• Напряжение питания: Ядро — 1.8В, Периферия — 3.0В.
• Корпус: MAPBGA-225 (чаще всего). Цифра 225 означает количество выводов.
• Техпроцесс: 0.18 мкм.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номер MC9328MXLVF20 является базовым. Полное обозначение включает информацию о корпусе и температурном диапазоне. Основные варианты:

• MC9328MXLVF20 – базовая модель, 200 МГц.
• MC9328MXLVF20R2 – обычно обозначает конкретную ревизию silicon.
• MC9328MXLVM20 / MC9328MXLVD20 – могут отличаться температурным диапазоном (Commercial / Industrial).
• MC9328MXLVF20VFH225 – полное обозначение, где VFH225 указывает на корпус MAPBGA-225.

Важно: Буква "L" в названии означает "Low Power" версию. Существовали также версии без "L" (например, MC9328MXVF20) с тактовой частотой 200 МГц, но, возможно, с другими характеристиками по питанию.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства Freescale (NXP) i.MX1:

• MC9328MXLVF10 / MC9328MXLVM10 – 100 МГц. Прямой аналог с меньшей частотой.
• MC9328MXLVF15 / MC9328MXLVM15 – 150 МГц. Промежуточный вариант.
• MC9328MX1 – общее название семейства. Все перечисленные выше чипы совместимы на уровне архитектуры, но требуют учета тактовой частоты в ПО.

2. Последующие поколения (логическое развитие):

• i.MX21 (ARM926EJ-S) – более производительное, добавлен USB Host, улучшенный видео-кодер.
• i.MX25 (ARM926EJ-S) – фокус на низкую стоимость и энергопотребление.
• i.MX27 (ARM926EJ-S) – мощный мультимедийный процессор с аппаратным кодированием/декодированием видео.
• i.MX28 (ARM9) – фокус на промышленность и энергоэффективность.
• Серия i.MX 6/7/8 – современные процессоры на ядрах Cortex-A, Cortex-M.

3. Аналоги от других производителей (того периода):

• Samsung S3C2410 / S3C2440 (ARM920T) – главные конкуренты, невероятно популярные. По характеристикам очень близки, часто выбор был обусловлен наличием на рынке и стоимостью.
• Cirrus Logic EP93xx (ARM920T/ARM926EJ) – ориентированы на мультимедиа и промышленность.
• Atmel AT91SAM9 (ARM926EJ) – позднее семейство, популярное в промышленности.
• TI OMAP (серия 1) – например, OMAP1710 (ARM + DSP), для высокопроизводительных мобильных устройств.

Важное примечание

Микроконтроллер MC9328MXLVF20 является устаревшим (End-of-Life). Компания Freescale была поглощена NXP Semiconductors. NXP давно сняла с производства всю линейку i.MX1 и рекомендует для новых разработок использовать современные процессоры, такие как i.MX RT (crossover на Cortex-M) или i.MX 6/7/8 (Cortex-A).

Тем не менее, этот чип до сих пор можно встретить в поддержке старых промышленных устройств, а его архитектура остается отличным учебным примером для понимания основ встраиваемых систем на ARM9.