Freescale MPC8270CVVUPEA

Отличный выбор! MPC8270CVVUPEA — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем из знаменитого семейства PowerQUICC II компании Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC8270 — это система-на-кристалле (SoC), объединяющая мощное процессорное ядро PowerPC e300 (основанное на архитектуре PowerPC G2) с богатым набором коммуникационных контроллеров и периферии. Он был разработан для сетевых и телекоммуникационных применений, где требуется интенсивная обработка данных и многочисленные интерфейсы связи.

Ключевая особенность: Наличие двух выделенных процессоров-координаторов обработки данных (CPM — Communications Processor Module). CPM разгружает центральное ядро (CPU), самостоятельно обрабатывая задачи коммуникационных протоколов, что делает MPC8270 идеальным для маршрутизаторов, коммутаторов, межсетевых экранов, контроллеров базовых станций и промышленного оборудования.

Технические характеристики MPC8270CVVUPEA

1. Маркировка и корпус:

• Part Number: MPC8270CVVUPEA
• Корпус: PBGA (Plastic Ball Grid Array)
• Количество выводов: 480
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). Суффикс ...PEA указывает на промышленный (Extended Temperature) диапазон.
• Тактовая частота (в данной ревизии): 266 MHz. Частота может варьироваться в зависимости от ревизии (CVV).

2. Процессорное ядро (CPU Core):

• Архитектура: PowerPC e300 (совместимая с PowerPC 603e)
• Тактовая частота ядра: До 266 MHz
• Производительность: ~ 380 MIPS (при 266 МГц)
• Суперскалярное исполнение: Может выполнять до трех инструкций за такт.
• Кэш-память:
  • Кэш инструкций (L1): 16 КБ
  • Кэш данных (L1): 16 КБ
  • Кэш второго уровня (L2): 4 КБ (интегрированный)

3. Коммуникационный процессорный модуль (CPM):

• Включает два независимых 32-битных RISC-контроллера.
• Выполняет обработку протоколов связи, освобождая CPU.
• Контроллеры связи (SCC - Serial Communication Controllers): 4 шт. Каждый можно индивидуально настроить на поддержку:
  • Ethernet 10/100 Mbps (с поддержкой MII и RMII)
  • HDLC/SDLC
  • PPP
  • AppleTalk
  • UART (прозрачный режим)
  • и многих других протоколов.
• Контроллер SMC (Serial Management Channel): 2 шт. (часто используются как UART).
• Контроллер SPI (Serial Peripheral Interface): 1.
• Контроллер I²C: 1.
• Контроллер USB 1.1: 1 (хост/устройство).
• Контроллер TDM (Time-Division Multiplexing): 2 канала, поддерживают до 8 тайм-слотов каждый, для подключения к цифровым телефонным линиям (E1/T1, PCM).

4. Память:

• Контроллер памяти (UPM - User-Programmable Machine): Гибкий контроллер для подключения различных типов памяти: SDRAM, SRAM, Flash (NOR, NAND), ROM, EPROM.
• Контроллер SDRAM: Встроенный контроллер для прямого подключения SDRAM.

5. Системная интеграция:

• Шина: 60x-совместимая системная шина (32-битная адресная, 64-битная шина данных).
• DMA: Четыреканальный контроллер DMA.
• Таймеры: 32-битный системный таймер, периодический интервальный таймер, таймер "часов реального времени" (RTC).
• Контроллер прерываний: Программируемый (EPIC).

6. Электрические параметры:

• Напряжение ядра (Vdd): 1.8 В (для ядра e300).
• Напряжение ввода-вывода (Vddh): 3.3 В.
• Потребляемая мощность: ~ 1.5 Вт (типовое, при 266 МГц).

Совместимые и альтернативные парт-номера (Part Numbers)

MPC8270 поставлялся в различных модификациях, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом.

Прямые аналоги и варианты MPC8270:

• MPC8270CVVUPEA - Промышленный темп. диапазон, 480 PBGA, 266 МГц.
• MPC8270CVVUPE - Коммерческий/расширенный диапазон (0°C до +95°C), 480 PBGA, 266 МГц.
• MPC8270CVVUPFA - Промышленный диапазон, 480 PBGA, 300 МГц.
• MPC8270CVVULC - Коммерческий диапазон (0°C до +70°C), 357 PBGA (меньший корпус), 200 МГц.
• MPC8270CVVULCA - Промышленный диапазон, 357 PBGA, 200 МГц.
• MPC8270CVVULF - Коммерческий диапазон, 357 PBGA, 266 МГц.
• MPC8271 / MPC8272 - Модели с урезанной периферией (меньше SCC, нет USB). Часто программно и аппаратно совместимы по выводам, но требуют проверки datasheet.
• MPC8275 - Модель с поддержкой PCI интерфейса.

Совместимые модели (из того же семейства PowerQUICC II):

• MPC8260 / MPC8264 / MPC8265 / MPC8266 - Предшественники, имеют одно ядро CPM. Архитектурно близки, но пин-совместимости нет. Требуется переразводка платы.
• MPC8280 - Прямой наследник. Имеет более совершенное ядро e300 (до 450 МГц), улучшенный CPM, интегрированный контроллер Gigabit Ethernet, поддержку PCI. Не является прямой заменой "в панельку", но логически эволюционирует архитектуру.
• Семейство PowerQUICC III (например, MPC8540, MPC8560) — следующее поколение с ядром e500, значительно более высокой производительностью и интегрированными контроллерами Gigabit Ethernet и PCI Express. Требует совершенно другой проектировки системы.

Важное примечание:

Микросхема MPC8270CVVUPEA на данный момент является устаревшей (NRND - Not Recommended for New Designs) и, скорее всего, снята с производства (EOL - End of Life). Для новых проектов NXP настоятельно рекомендует использовать более современные процессоры из семейств:

• QorIQ P1/P2 (например, P1010, P1020) — прямые эволюционные наследники PowerQUICC II/III с ядрами e500, идеальны для замены.
• QorIQ T1/T2 — для сетевых применений.
• Layerscape — для высокопроизводительных сетевых и коммуникационных решений.

При поиске замены или разработке новой системы необходимо тщательно изучать актуальную документацию на сайте NXP Semiconductors.