Freescale MPC852TCVR50A

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale MPC852TCVR50A, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MPC852TCVR50A — это высокоинтегрированный 32-битный микропроцессор (система на кристалле, SoC) из семейства PowerQUICC II (Quad Integrated Communications Controller) компании Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors). Он основан на ядре PowerPC 603e, оптимизированном для встраиваемых коммуникационных и сетевых приложений с низким энергопотреблением.

Ключевая особенность — наличие специализированного коммуникационного процессора (CPM или Communications Processor Module), который разгружает основное ядро, обрабатывая задачи, связанные с интерфейсами связи. Это делает MPC852 идеальным для устройств, где требуется одновременная работа нескольких каналов связи.

Основные области применения:

• Сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, медиаконвертеры)
• Промышленные контроллеры и системы управления
• Телекоммуникационные платы (T1/E1, xDSL)
• Принтеры и МФУ высокого класса
• Встраиваемые системы, требующие множества интерфейсов связи.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битный PowerPC (семейство Power Architecture)
• Ядро: PowerPC 603e
• Тактовая частота (Core): 50 МГц (указывается суффиксом "50" в парт-номере)
• Разрядность шины данных: 32 бита
• Разрядность шины адреса: 32 бита
• Производительность (Dhrystone 2.1): ~ 70 MIPS (при 50 МГц)

2. Память:

• Контроллер памяти (SIU - System Interface Unit):
  • Поддержка DRAM (Fast Page, EDO), SDRAM, SRAM, ROM, Flash EPROM.
  • Встроенный контроллер DRAM (до 64 МБ).
  • 8 банков памяти, программируемых независимо.
• Кэш-память:
  • Кэш инструкций: 16 КБ
  • Кэш данных: 8 КБ
  • Оба кэша — 2-канальные наборно-ассоциативные.

3. Коммуникационный процессор (CPM):

• Внутренняя RISC-архитектура: Работает на частоте ядра (50 МГц) или может быть поделена.
• Поддерживаемые интерфейсы и контроллеры:
  • 2 контроллера SCC (Serial Communication Controller): Могут быть сконфигурированы для поддержки протоколов: Ethernet 10 Мбит/с (IEEE 802.3), HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, UART (асинхронный), Synchronous UART, Bisync, Transparent mode.
  • 1 контроллер SMC (Serial Management Channel): Поддерживает UART и Transparent mode (часто используется для консольного доступа).
  • 1 контроллер SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 1 контроллер I²C (Inter-Integrated Circuit).
  • Контроллер интерфейса TDM (Time Division Multiplexing): Позволяет организовывать до 8 каналов T1/E1 или PCM highway.
  • 4 16-битных таймера общего назначения.
  • Контроллер прерываний.

4. Периферия и интерфейсы:

• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер прерываний (EPIC).
• Таймеры: 32-битный таймер периодических прерываний (PIT), watchdog-таймер.
• Порты ввода/вывода (Parallel I/O): Программируемые порты общего назначения.
• Системный интерфейс: 32-битная шина данных/адреса с поддержкой пакетного режима.

5. Корпус и питание:

• Корпус: TQFP-256 (Thin Quad Flat Pack, 256 выводов). Обозначается суффиксом "VR" в парт-номере.
• Напряжение питания:
  • Ядро (Vdd): 2.5 В ± 2.5% (для процессора 603e) — характерно для ревизии A.
  • Вводы-выводы (Vddh): 3.3 В ± 0.3 В.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial): от -40°C до +85°C. Обозначается суффиксом "A" в конце парт-номера (MPC852TA).

6. Техпроцесс: 0.35 или 0.25 микрон (в зависимости от ревизии).

Парт-номера и варианты исполнения

Парт-номер Freescale/NXP имеет четкую структуру: MPC852T C V R 50 A

• MPC852T — базовое название семейства.
• C — обозначение ядра (в данном случае — 603e).
• V — обозначение корпуса (V = TQFP-256).
• R — обозначение напряжения ядра (R = 2.5 В).
• 50 — частота ядра в МГц (50 МГц).
• A — температурный диапазон (A = Industrial, -40°C to +85°C). Вариант без "A" обычно означает Commercial (0°C to +95°C).

Основные парт-номера в семействе MPC852T (совместимые по выводам и функционалу, но с разными частотами/напряжениями):

• MPC852TCVR50 / MPC852TCVR50A — 50 МГц, 2.5В ядро, промышленный диапазон.
• MPC852TCVR66 / MPC852TCVR66A — 66 МГц, 2.5В ядро.
• MPC852TCVR80 / MPC852TCVR80A — 80 МГц, 2.5В ядро.
• MPC852TCZU66 / MPC852TCZU66A — 66 МГц, 1.8В ядро (низкое энергопотребление), корпус BGA-272. Не совместим по выводам с TQFP!

Прямые аналоги и совместимые модели (Drop-in Replacement):

1. Внутри семейства Freescale/NXP:

   • MPC852T (все модели с суффиксом CVR и корпусом TQFP-256) являются полными аналогами по выводам (pin-to-pin compatible). Различия — в частоте, напряжении ядра и температурном диапазоне. Более быструю модель (например, 80 МГц) обычно можно поставить вместо более медленной (50 МГц), если это поддерживается проектом (питание, тактовая частота).
   • MPC862 — более новая и популярная версия MPC852. Имеет улучшенный контроллер DRAM (SDRAM) и другие мелкие усовершенствования. Модели MPC862T в корпусе TQFP-256 часто являются прямыми аналогами по выводам для MPC852T. Важно: Необходимо сверяться с даташитами конкретных ревизий, но в большинстве случаев MPC862T может заменить MPC852T.
   • MPC855T — вариант с одним Ethernet-контроллером (вместо двух на SCC) и без поддержки TDM. Может быть совместим по выводам в некоторых конфигурациях, но требует проверки.

2. Совместимые микросхемы от других производителей:

   • Прямых клонов от других вендоров для этой конкретной модели не было. Однако архитектура PowerQUICC II стала отраслевым стандартом, и позже появились функционально аналогичные процессоры от компаний вроде Tundra Semiconductor (ныне IDT) для коммуникационных применений, но они не были pin-to-pin совместимы.

Важное замечание по совместимости:

• Корпус: Основное условие совместимости — одинаковый корпус (TQFP-256). Модели в корпусе BGA (например, MPC852TCZU) не являются взаимозаменяемыми на плате.
• Напряжение: При замене модели с 2.5В ядром на модель с 1.8В ядром (или наоборот) необходимо изменить схему питания ядра.
• Частота: Процессор с более высокой частотой, как правило, может работать на пониженной частоте, если это задается тактовым генератором и конфигурацией PLL.
• Ревизии: Внутри одного парт-номера могут быть разные маски (ревизии) кристалла с исправлениями ошибок (errata). Желательно использовать последнюю доступную ревизию.

Рекомендация: Перед заменой всегда сверяйтесь с официальными даташитами (Data Sheet) и справками по совместимости (Hardware Specifications) для конкретных ревизий MPC852T и MPC862T от Freescale/NXP.