Freescale MPC875VR80

Отличный выбор! Freescale MPC875VR80 — это мощный и легендарный процессор из семейства PowerQUICC II, который широко использовался в телекоммуникационном и промышленном оборудовании в конце 1990-х — 2000-х годах.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MPC875 — это высокоинтегрированный микропроцессор (система-на-кристалле, SoC), сочетающий в себе высокопроизводительное ядро PowerPC с комплексом телекоммуникационных и периферийных интерфейсов. Модель VR80 указывает на тактовую частоту ядра — 80 МГц и корпус типа VR (Very thin Quad Flat Pack).

Его ключевая особенность — наличие коммуникационного процессора (CPM). CPM — это отдельный RISC-процессор, который освобождает основное ядро (CPU) от обработки коммуникационных протоколов, обеспечивая высокую эффективность в сетевых задачах.

Основные области применения:

• Маршрутизаторы, коммутаторы, межсетевые экраны
• Контроллеры сетей доступа (xDSL, T1/E1)
• Промышленные контроллеры и системы управления
• Встраиваемые системы, требующие множества последовательных интерфейсов

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | PowerPC 8xx (с ядром MPC8xx) | | Тактовая частота ядра (CPU) | 80 МГц | | Тактовая частота CPM | 80 МГц (работает синхронно с ядром) | | Производительность | ~ 88 MIPS (Dhrystone 2.1) | | Разрядность шины | 32-бит | | Встроенная память |
• Инструкционный кэш: 4 КБ
• Кэш данных: 4 КБ
• ОЗУ общего назначения CPM: 8 КБ
• ОЗУ буферов данных CPM: 4 КБ | | Коммуникационный процессор (CPM) | RISC-контроллер, поддерживающий:
• 4 канала SCC (Serial Communication Controller): Могут быть настроены под UART, HDLC/SDLC, PPP, IrDA, AppleTalk и др.
• 2 канала SMC (Serial Management Controller): Упрощенные UART.
• 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
• 1 канал I²C.
• Контроллер интерфейса TDM (Time Division Multiplexing) — ключевая функция для телекоммуникаций. | | Контроллер памяти | Поддерживает различные типы памяти:
• DRAM (до 64 МБ)
• SRAM
• Flash ROM, EPROM, EEPROM
• Пакетные Flash (chip-select логика) | | Таймеры |
• 16-битный таймер общего назначения.
• Системный таймер с периодическим и watchdog-режимами.
• Таймеры внутри CPM для коммуникационных задач. | | Порты ввода/вывода (GPIO) | До 52 программируемых линий ввода/вывода. | | Интерфейс отладки | JTAG (IEEE 1149.1) | | Напряжение питания | Ядро: 2.5 В ± 0.1 В, I/O: 3.3 В ± 0.3 В | | Техпроцесс | 0.35 мкм (CMOS) | | Тип корпуса | VR (Very thin Quad Flat Pack), 256 контактов. | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial), как правило, от -40°C до +85°C. Коммерческий (Commercial) вариант также мог существовать. |

Парт-номера (Part Numbers)

Полное обозначение компонента включает в себя код, указывающий на частоту, корпус и температурный диапазон. Основные варианты для MPC875VR80:

• MPC875VR80 — Базовое обозначение.
• MPC875VR80C — Скорее всего, коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C).
• MPC875VR80CV — Вариант с корпусом VR.
• MPC875VR80CVT / MPC875VR80CVU — T и U обычно обозначают тип лотка/упаковки (Tape & Reel). "T" или "U" — это суффиксы для поставки на бобине.
• MPC875ZP80 — Аналогичная модель, но в корпусе ZP (Plastic Ball Grid Array, PBGA). Это другой тип корпуса (шариковая сетка), не совместимый по выводам с VR.

Важно: Точный парт-номер всегда нужно уточнять в официальной документации или у поставщика, так как суффиксы могли различаться у разных производителей и в разных партиях.

Совместимые и аналогичные модели

MPC875 является частью большого семейства. Совместимость, как правило, программная (на уровне ядра и CPM), но не всегда аппаратная (распиновка корпуса).

Прямые аналоги по функционалу (с разными частотами):

• MPC870 — Обрезанная версия: только 3 SCC, 1 SMC, нет TDM. Более дешевый вариант.
• MPC875 (серия в целом) — Модели с разной частотой: MPC875VR50 (50 МГц), MPC875VR66 (66 МГц), MPC875VR80 (80 МГц), MPC875VR100 (100 МГц), MPC875VR133 (133 МГц). Совместимы на уровне ПО, но проверять нужно datasheet на конкретную частоту.
• MPC885 / MPC888 — Прямые наследники. Имеют улучшенный CPM (больше памяти, поддержка ATM), более высокие частоты (до 133 МГц+). Обладают высокой степенью программной совместимости с MPC875.
• MPC827x (PowerQUICC II) — Следующее поколение (ядро PowerPC G2, более производительное). Совместимость на уровне периферии CPM во многом сохранена, но миграция требует адаптации кода.

Модели, совместимые по корпусу/распиновке:

Это наиболее критично для замены на плате без изменений. Необходимо сверяться с таблицей выводов (pinout)!

• MPC866 — Более простая модель (2 SCC, 2 SMC, нет TDM), но часто совместима по выводам (pin-to-pin) с MPC875 в том же корпусе. Это самый частый кандидат на "аппаратную" замену, если не нужен TDM.
• MPC885 / MPC888 — Могут быть совместимы по выводам с MPC875, но это не гарантировано. Требуется проверка по datasheet для конкретных корпусов (VR, ZP и т.д.).

Важное замечание

Компания Freescale была приобретена NXP Semiconductors в 2015 году. Поэтому актуальную документацию и поддержку (включая errata) теперь следует искать на сайте NXP.

Рекомендуемые документы для поиска:

1. MPC875 User Manual (основной и самый полный документ, описывающий архитектуру и программирование).
2. MPC875 Hardware Specifications (датшит с электрическими характеристиками и параметрами).
3. Application Notes от Freescale/NXP по использованию SCC, TDM и других модулей.

Этот процессор — классический пример успешного интеграционного решения для своей эпохи, и оборудование на его базе до сих пор можно встретить в работе.