Freescale MCF5282CVF80J

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем. Вот подробное описание MCF5282CVF80J.

Краткое описание

Freescale MCF5282CVF80J — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства ColdFire V2, ориентированный на применении в сетевых устройствах, промышленной автоматизации, системах управления и контроллерах интерфейсов. Его ключевая особенность — интегрированный контроллер Ethernet 10/100 Мбит/с, что делает его идеальным решением для устройств с сетевым подключением.

Микроконтроллер построен на ядре ColdFire V2 с архитектурой RISC, которое обеспечивает хороший баланс между производительностью, энергоэффективностью и стоимостью. Наличие встроенного модуля FlexCAN (Controller Area Network) расширяет его применение в автомобильной и промышленной сетевой периферии.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битное ядро ColdFire Version 2 (V2).
• Тактовая частота: До 80 МГц (указывается суффиксом 80 в маркировке).
• Производительность: ~76 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Внутренняя шина: 32-битная.

2. Память:

• Флэш-память: 512 КБ (организована в два банка по 256 КБ для возможности одновременного чтения/записи).
• ОЗУ (SRAM): 64 КБ.
• Память программ/данных: Единое адресное пространство (архитектура фон Неймана).

3. Периферия и интерфейсы:

• Ethernet: Контроллер Fast Ethernet (10/100 Мбит/с) с интерфейсом MII/RMII и встроенным физическим уровнем (PHY). Главная отличительная черта модели.
• CAN: Модуль FlexCAN (версия 2.0B) с 16 буферами сообщений.
• Последовательные интерфейсы:
  • 3 модуля UART (с поддержкой IrDA).
  • Модуль QSPI (Queued Serial Peripheral Interface).
  • Модуль I²C.
• Таймеры:
  • 4-канальный 16-битный PWM (ШИМ).
  • Программируемый интервальный таймер (PIT).
  • Сторожевой таймер (WDT).
  • Таймер общего назначения (GPT).
• Аналоговые интерфейсы: Модуль АЦП (ADC) 10-бит, 8 каналов.
• Ввод/Вывод: До 91 линий GPIO, многие с альтернативными функциями.

4. Системные характеристики:

• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и периферии).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C) (обозначается суффиксом J).
• Корпус: 144-выводной LQFP (Low-Profile Quad Flat Package, суффикс VF).
• Инструментальная отладка: Поддержка интерфейса Background Debug Mode (BDM).

Расшифровка парт-номера MCF5282CVF80J

• MCF: Семейство Microcontroller ColdFire.
• 5282: Номер модели (линейка с Ethernet и CAN).
• C: Поколение или ревизия ядра.
• VF: Тип корпуса — 144-пиновый LQFP.
• 80: Максимальная рабочая частота ядра (80 МГц).
• J: Температурный диапазон (Industrial, -40°C to +85°C).

Парт-номера (полные маркировки) и совместимые модели

1. Прямые аналоги в той же линейке (MCF528x): Эти модели имеют одинаковое ядро, периферию и корпус, но отличаются объемом памяти. Они являются пин-в-пин и программно совместимыми (с учетом объема памяти). Замена возможна, если ваш код умещается в меньший объем памяти.

• MCF5281CVF80 – Аналогичен 5282, но имеет 256 КБ Flash и 32 КБ RAM.
• MCF5280CVF80 – Аналогичен 5282, но имеет 256 КБ Flash и 32 КБ RAM, без контроллера Ethernet.
• MCF5282CVM80 – Отличие в корпусе: MAP-BGA (144 вывода).
• MCF5281CVM80, MCF5280CVM80 – Варианты в корпусе BGA.

2. Совместимые модели из более новых/старых линеек (требуется проверка даташитов и переразводка платы):

• MCF5225x / MCF5223x: Более новые микроконтроллеры ColdFire V2 с ядром, работающим на более высоких частотах (до 150 МГц), интегрированным USB, увеличенной памятью и улучшенным Ethernet. Не являются прямой заменой, но архитектурно близки и часто используются для миграции на более мощные решения.
• MCF5272: Предыдущая модель с ядром ColdFire V2 и Ethernet. Имеет меньше периферии (например, нет FlexCAN) и другую распиновку.

3. Важные примечания по совместимости:

• MCF5282CVF80 vs MCF5282CVF80J: Модель без J обычно имеет коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C). Функционально идентична, но J-версия гарантирует работу в более жестких условиях.
• При замене всегда необходимо проверять даташит (datasheet) и справку по миграции (Migration Guide) от производителя (Freescale, позже NXP) на предмет возможных отличий в ревизиях silicon, errata и поведении периферии.
• Семейство MCF528x было очень популярным, и на рынке можно найти предложения от различных дистрибьюторов. Следует остерегаться подделок.

Области применения

• Сетевые контроллеры и интерфейсные модули (Ethernet to Serial, CAN, etc.)
• Промышленные системы управления и автоматизации (PLC, сенсорные узлы)
• Медицинское оборудование
• Устройства для автомобильной периферии (через CAN)
• Проприетарные коммуникационные шлюзы

Микроконтроллер MCF5282CVF80J представляет собой классическое, проверенное временем решение для проектов, требующих надежного сетевого подключения и промышленной надежности.