Freescale MPC8270VVUPEA

Отличный выбор! MPC8270 — это мощный и легендарный процессор из семейства PowerQUICC II компании Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он широко использовался в телекоммуникационном, сетевом и промышленном оборудовании.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация по совместимости для модели MPC8270VVUPEA.

Описание и назначение

MPC8270 — это высокоинтегрированный микропроцессор, сочетающий в себе высокопроизводительное ядро PowerPC e300 (основанное на архитектуре PowerPC 603e) с обширным набором коммуникационных контроллеров и периферийных интерфейсов. Это "система на кристалле" (SoC), предназначенная для устройств, требующих интенсивной обработки коммуникационных протоколов.

Ключевые области применения:

• Многофункциональные маршрутизаторы и коммутаторы
• Концентраторы доступа (Access Concentrators)
• Контроллеры базовых станций (BSC)
• Оборудование для цифровых абонентских линий (xDSL)
• Модемы и медиаконвертеры
• Промышленные контроллеры и телекоммуникационные платы

Технические характеристики MPC8270VVUPEA

Расшифровка маркировки:

• MPC8270 — базовая модель.
• VV — обозначение ревизии ядра (в данном случае, версия 2.1).
• U — корпус: PBGA (Plastic Ball Grid Array), 480 контактов.
• P — температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +105°C). Это ключевая особенность данной модификации.
• E — частота ядра: 250 МГц.
• A — частота интерфейса шины (коэффициент): 60x (относительно частоты ядра). Для 250 МГц ядра это дает 100 МГц шину (250 / (60x/24) ≈ 100 МГц).

1. Ядро и производительность:

• Архитектура ядра: PowerPC e300 (набор команд PowerPC 603e)
• Тактовая частота ядра: 250 МГц
• Тактовая частота шины: 100 МГц (60x-совместимая)
• Разрядность: 32-бит
• Встроенные модули: MMU, FPU (сопроцессор вычислений с плавающей точкой)

2. Коммуникационные процессоры (CPM - Communications Processor Module):

Сердце процессора, освобождающее ядро от обработки коммуникационных протоколов.

• Второй RISC-процессор: 32-бит, работает на частоте ядра.
• Интерфейсы связи:
  • 2 контроллера SCC (Serial Communication Controller): Могут быть настроены под UART, HDLC/SDLC, PPP, IrDA, AppleTalk и др.
  • 1 контроллер SMC (Serial Management Channel): UART или прозрачный режим.
  • 1 контроллер SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 1 контроллер I²C.
  • 2 контроллера TDM (Time Division Multiplexer): Для работы с E1/T1, PCM highways.
  • 1 контроллер USB 1.1 (Function/Host).

3. Память:

• Контроллер памяти: Гибкий (60x), поддерживает различные типы памяти.
• Поддерживаемая память:
  • SDRAM, DRAM, SRAM
  • Память с пакетным доступом (Burst ROM/Flash)
  • EPROM, Flash Memory
• Встроенная кэш-память:
  • Кэш инструкций: 16 КБ
  • Кэш данных: 16 КБ

4. Периферийные интерфейсы и таймеры:

• 4-канальный DMA-контроллер.
• Программируемые таймеры.
• Контроллер прерываний.
• Контроллер часов реального времени (RTC).
• Контроллер PCMCIA/CF (2 слота).

5. Электрические и физические параметры:

• Напряжение питания: 2.0V для ядра (VDD), 3.3V для ввода-вывода (OVDD).
• Техпроцесс: 0.25 мкм (250 нм).
• Корпус: 480-контактный PBGA.
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +105°C). Это основное отличие от коммерческих версий (0°C до +95°C).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MPC8270 имеет обширное семейство, различающееся по частоте, температуре и корпусу. Модели с одинаковым ревизионным номером (VV) и суффиксом корпуса/температуры являются функционально совместимыми с возможностью апгрейда/даунгрейда по частоте.

Ближайшие прямые аналоги и совместимые модели:

• MPC8270VVUPEA – Промышленная, 250 МГц, PBGA480.
• MPC8270VVUPEB – Промышленная, 266 МГц, PBGA480.
• MPC8270VVUPA – Промышленная, 200 МГц, PBGA480.
• MPC8270VVULF – Коммерческая (0°C to 95°C), 200 МГц, PBGA480.
• MPC8270VVULE – Коммерческая, 250 МГц, PBGA480.
• MPC8270VVULEB – Коммерческая, 266 МГц, PBGA480.

Модели с другими ревизиями и корпусами (требуют проверки перемаршрутизации платы):

• MPC8270CVVUPEA / MPC8270CVVULE – Ревизия C (версия 2.2). Имеет улучшения и исправления errata. Часто является рекомендуемой заменой.
• MPC8270VRMI – Более поздняя ревизия, корпус TBGA (Thin BGA), 516 контактов. Не является прямой механической заменой для PBGA!

Более производительные модели в том же семействе (PowerQUICC II):

• MPC8271 / MPC8272 – Имеют встроенный контроллер Fast Ethernet (FEC), что делает их более предпочтительными для сетевых применений.
• MPC8275 – Обладает улучшенным CPM и поддержкой PCI.
• MPC8280 – Более мощное ядро e300 (до 450 МГц), интегрированный PCI, два FEC. Функциональный преемник.

Важные замечания по совместимости:

1. Механическая совместимость: Модели с одинаковым суффиксом корпуса (U = PBGA480) являются механически взаимозаменяемыми.
2. Температурный диапазон: Промышленные версии (P) можно заменить на коммерческие (L) только если это позволяет рабочая температура устройства. Обратная замена (промышленная вместо коммерческой) обычно безопасна.
3. Ревизия: Рекомендуется использовать более поздние ревизии (например, C), так как они содержат исправления ошибок. Однако перед заменой стоит свериться с errata-листами Freescale/NXP.
4. Частота: Процессор с более высокой частотой (например, 266 МГц) обычно может заменить более низкочастотный (250 МГц) при условии, что система поддерживает настройку частоты или она фиксирована и соответствует. Обратная замена (на более низкую частоту) также возможна, но ведет к потере производительности.

Где искать актуальную информацию:

• Официальная страница продукта на сайте NXP Semiconductors (хотя модель снята с производства, документация доступна).
• Data Sheet: MPC8270UM.pdf
• Hardware Specifications: MPC8270EC.pdf
• Reference Manual: MPC8270RM.pdf

Надеюсь, это описание будет полезным!