Freescale MC9328MXLVM15R2

Отличный выбор! MC9328MXLVM15R2 — это мощный и исторически значимый микроконтроллер для встраиваемых систем от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC9328MXL (i.MXL) — это микроконтроллер на базе процессорного ядра ARM9 (ARM920T), разработанный для применений, требующих высокой производительности, низкого энергопотребления и богатого набора периферийных интерфейсов. Он позиционировался как решение для "умных" устройств, промышленной автоматизации, сетевых терминалов, портативных медицинских приборов и человеко-машинных интерфейсов (HMI).

Суффикс VM15R2 в полном названии указывает на конкретную ревизию, вариант корпуса и температурный диапазон.

Ключевая особенность архитектуры: Использование технологии Smart Speed Switch — уникальной двухшинной архитектуры от Freescale. Она позволяет ядру ARM9 работать на высокой частоте, одновременно обеспечивая эффективный доступ к памяти и периферии без потери производительности из-за конфликтов шин.

Детальные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ARM9 (ARM920T)
• Тактовая частота: До 200 МГц (номинал для данной модели).
• Производительность: ~ 220 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Память: Встроенные кэш-память 16 КБ (инструкции) и 16 КБ (данные).

2. Встроенная память:

• SRAM: 128 КБ высокоскоростной SRAM.
• ROM: 16 КБ ROM с загрузчиком (Bootstrap Loader).

3. Внешняя память (Контроллер внешней шины — EIM):

• Поддержка до 6 банков памяти (Chip Selects).
• Поддерживаемые типы: SDRAM, SRAM, Flash (NOR, NAND), ROM.
• Встроенный контроллер SDRAM.
• Встроенный контроллер NAND Flash с поддержкой коррекции ошибок (ECC).

4. Периферийные интерфейсы (Наиболее значимые):

• LCD-контроллер: Поддержка панелей до 800x600 (XGA) в режиме TFT, с 16-битным цветом. Встроенный DMA.
• USB: Контроллер USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) в режиме Device с встроенным PHY.
• Сетевой интерфейс: Ethernet MAC 10/100 Мбит/с. Требуется внешний PHY (например, SMSC LAN91C111).
• Модули связи:
  • 3 x UART (один с поддержкой IrDA).
  • SSI/I²S (синхронный звуковой интерфейс) для аудиокодеков.
  • 2 x SPI.
  • I²C.
• Контроллеры ввода/вывода:
  • PWM: 3 канала.
  • Таймеры: Многофункциональные таймеры (PIT, GPT, RTC, WDT).
  • АЦП: 16-канальный, 10-разрядный АЦП с временем преобразования ~4 мкс.
• Безопасность: Генератор случайных чисел (RNG), монитор тактовой частоты.

5. Питание и корпус:

• Напряжение питания: Ядро — 1.5В, Периферия ввода/вывода — 3.3В.
• Корпус: Чаще всего MAPBGA-225 (17x17 мм).
• Температурный диапазон: Обычно коммерческий (0°C до +70°C) или промышленный (-40°C до +85°C) в зависимости от суффикса.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Парт-номер обычно строится так: MC9328MXL[вариант][корпус][температура][упаковка].

Основные варианты и совместимые модели в семействе i.MXL:

• MC9328MXLVM15 – Базовая модель, 200 МГц, коммерческий температурный диапазон.
• MC9328MXLVM15R2 – Конкретная ревизия (R2) базовой модели. Наиболее распространенная.
• MC9328MXLVH15 – Модель с расширенным промышленным температурным диапазоном (-40°C до +85°C).
• MC9328MXLVM10 – Версия с пониженной частотой (150 МГц).
• MC9328MXL – Общее обозначение семейства.

Совместимые и последующие модели (от NXP): Важно понимать, что i.MXL — устаревшее, но полностью функциональное семейство. NXP предлагает современные, более производительные и энергоэффективные аналоги с обратной совместимостью на уровне периферии или программной модели:

1. i.MX21 / i.MX27 – Прямые эволюционные наследники от Freescale, также на ARM9, с улучшенным мультимедиа (кодеки) и интерфейсами.
2. i.MX28 (ARM9 Cortex-A5) – Более новая платформа для промышленности и IoT, с интегрированным Ethernet PHY и расширенными возможностями питания.
3. Серия i.MX 6ULL (ARM Cortex-A7) – Современный, ультра-энергоэффективный микроконтроллер, который является стандартом де-факто для замены старых ARM9 решений. Имеет гораздо более высокую производительность, больше периферии и активное развитие.
4. Серия LPC32xx (NXP) – Другие микроконтроллеры на ARM9 от NXP, могут рассматриваться как альтернатива по набору периферии.

Примечание по совместимости: Переход с MC9328MXL на более новую модель (например, i.MX6ULL) требует полного пересмотра схемотехники и значительной адаптации ПО (новое ядро процессора, другой набор инструментов). Однако архитектурная концепция (высокопроизводительный MCU с LCD, USB, Ethernet) остается преемственной.

Заключение

MC9328MXLVM15R2 был передовым решением своего времени, сочетая производительность ARM9 с уникальной двухшинной архитектурой и богатым набором интерфейсов. Сегодня он представляет в основном исторический и образовательный интерес, а также используется в поддержке legacy-оборудования. Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги от NXP, такие как i.MX 6ULL или i.MX RT, которые предлагают лучшее соотношение производительности, энергопотребления и доступности.