Freescale MC9328MXLVM15

Отличный выбор! Freescale MC9328MXL (VM15) — это очень популярный и исторически значимый процессор для встраиваемых систем. Вот подробное описание.

Общее описание

MC9328MXL (также известный как i.MXL) — это высокоинтегрированный микроконтроллер (система на кристалле, SoC) семейства DragonBall MX1, представленный компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Он был ориентирован на рынок портативных и встраиваемых устройств с низким энергопотреблением и поддержкой мультимедиа.

Ключевая идея: Объединить ядро ARM9 с богатым набором периферии на одном чипе, что позволяет создавать компактные и эффективные устройства.

Основные целевые применения:

• Портативные КПК (Personal Digital Assistant) и коммуникаторы
• Промышленные терминалы сбора данных
• Тонкие клиенты
• Медицинские портативные приборы
• Устройства с сенсорным экраном и графическим интерфейсом

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ARM9 (семейство ARMv5TE)
• Ядро: ARM920T
• Тактовая частота: До 200 МГц (для версии VM15).
• Производительность: ~ 220 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Кэш-память: 16 КБ инструкций + 16 КБ данных.

2. Память:

• Контроллер SDRAM: Поддерживает до 2 банков SDRAM (до 128 МБ). Типовая конфигурация — 32 или 64 МБ.
• Контроллер Flash-памяти: Поддерживает NOR (до 4 банков), NAND (включая загрузку с NAND Flash) и OneNAND.
• Внутренняя SRAM: 128 КБ (удобна для быстрых операций, DMA, стека).

3. Графика и дисплей:

• LCD-контроллер: Поддерживает пассивные (STN) и активные (TFT) дисплеи.
• Разрешение: До 1024x1024 пикселей для монохромных и до 800x600 для цветных (16 бит на пиксель).
• Видеоускоритель: Примитивный ускоритель для переноса блоков данных (BitBLT).

4. Мультимедиа и интерфейсы ввода:

• Цифровой интерфейс аудио (I2S): Для подключения внешних аудиокодеков.
• Контроллер сенсорного экрана (ADC): 4- или 8-канальный 10-битный АЦП.
• Контроллер клавиатуры (KPP): Поддержка матричной клавиатуры до 8x8.

5. Коммуникационные интерфейсы:

• USB 1.1 Device: 1 порт (Full-Speed, 12 Мбит/с).
• SSI/SPI: 2 синхронных последовательных интерфейса.
• I²C: 1 порт.
• UART: 3 порта (UART1 с поддержкой IrDA).
• PCMCIA/CF: Контроллер для 2 слотов (поддерживает CardBus).

6. Другая периферия:

• Таймеры: Watchdog, PWM-таймеры, общие таймеры.
• RTC: Часы реального времени с резервным питанием.
• Контроллер прерываний: Уровневый.
• Контроллер DMA: Ускоряет передачу данных между памятью и периферией.

7. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 0.18 мкм.
• Корпус: 289-контактный MAPBGA (Plastic Ball Grid Array).
• Напряжение питания: Ядро — 1.8В, ввод/вывод — 3.0В.

Парт-номера (Part Numbers)

Основной парт-номер — MC9328MXLVM15. Расшифровка:

• MC — Freescale Microcontroller.
• 9328 — номер семейства.
• MXL — модель.
• V — корпус (MAPBGA).
• M — температурный диапазон (коммерческий: 0°C to 70°C). Бывает вариант C для промышленного (-40°C to 85°C).
• 15 — обозначение частоты и ревизии (в данном случае 200 МГц).

Примеры полных номеров:

• MC9328MXLVM15 — коммерческий температурный диапазон, 200 МГц, BGA-289.
• MC9328MXLCVM15 — промышленный температурный диапазон, 200 МГц, BGA-289.

На вторичном рынке или в спецификациях можно встретить также MC9328MXLXVK15 (где "X" может обозначать экспериментальную или специфическую версию).

Совместимые и аналогичные модели

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

• MC9328MXL (VM10) — версия на 150 МГц. Основное отличие — частота.
• MC9328MX1 — самая базовая версия, отличается от MXL в основном отсутствием встроенного контроллера NAND Flash. Фактически MXL — это его усовершенствованная версия.
• MC9328MXL-VLH15 — вариант в другом корпусе (VLH - likely LQFP).

2. Последующие поколения (логическое развитие, но не pin-to-pin совместимость):

• i.MX21 — следующее поколение от Freescale, также ARM9, но с более мощным мультимедийным акцентом (видеоускоритель, USB Host, больше памяти).
• i.MX27 — дальнейшее развитие, добавлен сопроцессор для обработки видео (H.264).
• i.MX28/ i.MX6UL — современные низкопотребляемые процессоры от NXP (ARM Cortex-A), которые заняли нишу старых i.MX1/i.MXL в новых разработках.

3. Совместимые по функционалу конкуренты того периода:

• Intel PXA255 / PXA270 (XScale) — главный конкурент на рынке КПК.
• Samsung S3C2410 / S3C2440 (ARM9) — очень популярные чипы от Samsung, особенно в развивающихся рынках и для обучения.
• Cirrus Logic EP93xx (ARM9) — акцент на мультимедиа и графику.
• TI OMAP310 / OMAP5910 (ARM9 + DSP) — для более требовательных аудиоприложений.

Важное замечание: Несмотря на функциональную схожесть, эти модели не являются совместимыми по выводам (pin-to-pin). Переход на другую модель требует полного перепроектирования платы и адаптации ПО.

Заключение

MC9328MXLVM15 был рабочей лошадкой начала 2000-х, которая позволила создать множество успешных встраиваемых продуктов. Его наследие живет в современных микроконтроллерах NXP i.MX. Сегодня он представляет в основном исторический и образовательный интерес, а также используется для поддержки устаревшего, но еще функционирующего оборудования.

Для новых проектов, безусловно, следует рассматривать современные аналоги, такие как NXP i.MX RT (Cortex-M) или i.MX 6/7/8 (Cortex-A) серии, которые предлагают на порядки более высокую производительность, энергоэффективность и современную периферию.