Freescale MPC885VR133

Отличный выбор! Freescale MPC885VR133 — это мощный и гибкий 32-битный микроконтроллер (МК) из знаменитого семейства PowerPC (Power Architecture), ориентированный на встраиваемые системы с высокими требованиями к вычислительной мощности и периферии.

Общее описание

MPC885 (кодовое имя MPC8xx) — это семейство интегрированных микропроцессоров, сочетающее ядро PowerPC с богатым набором периферийных контроллеров. Модель MPC885VR133 является его представителем со следующими ключевыми особенностями:

• Ядро: PowerPC 8xx (архитектура PowerPC v.1), работающее на частоте 133 МГц.
• Архитектура: Harvard (раздельные шины для инструкций и данных).
• Целевое применение: Коммутационное и сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы), промышленная автоматизация, телекоммуникационные контроллеры, сложные системы управления.
• Ключевое преимущество: Высокая степень интеграции — на одном кристалле размещены процессорное ядро, память, таймеры и критически важная для сетевых применений коммуникационная периферия.

Детальные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: PowerPC 8xx (поддерживает набор команд Book E).
• Тактовая частота: 133 МГц.
• Производительность: До 140 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Блок целочисленных операций (IU): Суперскалярное исполнение, может выполнять до двух инструкций за такт (одну целочисленную и одну операцию перехода).
• Блок обработки сигналов (SP): Отдельный RISC-процессор для обработки коммуникационных протоколов, разгружающий основное ядро. Работает на частоте ядра.
• Встроенный модуль памяти (MIU): Включает контроллер внешней памяти и внутренние статические массивы памяти.

2. Память:

• Кэш-память:
  • Кэш инструкций: 4 КБ, 64-строчный, 2-канальный наборно-ассоциативный.
  • Кэш данных: 4 КБ, 64-строчный, 2-канальный наборно-ассоциативный. Возможность записи через буфер или сквозной записью.
• Внутренняя SRAM (Dual-Port): 10 КБ (8 КБ общего назначения + 2 КБ для буферов BDMA).
• Контроллер внешней памяти (GPCM): Гибкая поддержка SRAM, EPROM, Flash, EEPROM, SDRAM и других устройств.

3. Коммуникационные интерфейсы (главная особенность семейства):

• Коммуникационный процессор (CPM):
  • RISC-процессор: 32-битный, работает на частоте ядра, обрабатывает протоколы связи.
  • 4 канала DMA (SDMA).
  • Таймеры: 3 общих 16-битных таймера (GPT), системный таймер, таймер периодических прерываний (PIT).
• Серийные интерфейсы:
  • 4 канала SCC (Serial Communication Controller): Гибко программируются под:
    • Ethernet 10/100 Мбит/с (с поддержкой MII).
    • HDLC/SDLC.
    • UART (до 4 Мбит/с).
    • Synchronous UART.
    • AppleTalk.
    • IrDA.
    • Протокол прозрачной передачи.
  • 2 канала SMC (Serial Management Channel): UART, GCI (ISDN).
  • 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 1 канал I²C.
• Порты ввода-вывода: 52 программируемых линии общего назначения (GPIO).

4. Системная интеграция:

• Контроллер прерываний: Программируемый, поддерживает 8 внешних и 24 внутренних источника прерываний.
• Контроллер шины: Поддержка 32-битной мультиплексированной адресной/цифровой шины.
• Часовой генератор (PLL): Встроенный, для умножения частоты.
• Контроллер энергосбережения: Режимы Doze, Nap, Sleep.

5. Электрические и физические параметры:

• Напряжение питания: Ядро: 2.5В ± 0.1В, Вводы-выводы: 3.3В ± 0.3В.
• Техпроцесс: 0.25 мкм (250 нм), технология CMOS.
• Тип корпуса: PBGA (Plastic Ball Grid Array), 357 выводов.
• Диапазон рабочих температур: Коммерческий (0°C до +70°C) и промышленный (-40°C до +85°C) в зависимости от маркировки.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты исполнения

Полный парт-номер включает информацию о тактовой частоте, корпусе, диапазоне температур и версии ядра. Для MPC885VR133 базовый номер:

• MPC885VR133 — базовая модель.

Примеры полных обозначений:

• MPC885VR133LE — промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C), корпус PBGA-357.
• MPC885VR133LC — коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C), корпус PBGA-357.

Важно: Буквы в суффиксе (LE, LC и т.д.) указывают на температурный диапазон и тип корпуса. При заказе необходимо использовать полный номер из актуального даташита.

Совместимые и аналогичные модели (Семейство MPC8xx)

MPC885 является частью большого семейства. Совместимость, как правило, программная (ядро PowerPC), но пин-совместимость и набор периферии могут отличаться. При замене или выборе аналога нужно сверяться с таблицами совместимости в документации.

Прямые аналоги и близкие родственники (в порядке возрастания производительности/оснащенности):

• MPC823/MPC823e: Более ранняя и менее производительная модель, похожий набор периферии.
• MPC850/MPC852T/MPC855T: Очень популярное семейство, часто используется как более доступный аналог с похожей архитектурой, но другими вариантами периферии (например, без поддержки Ethernet на кристалле в базовых версиях).
• MPC860 (PowerQUICC I): Флагман первого поколения PowerQUICC, имеет два канала Ethernet на кристалле. MPC885 — это его развитие.
• MPC885/MPC886 (PowerQUICC I+): Эволюция MPC860 с улучшенным ядром (133 МГц vs 80 МГц у ранних 860) и дополнительной периферией. MPC886 отличается от MPC885 в основном отсутствием контроллера SDRAM.
• MPC87x: Варианты с увеличенным объемом встроенной SRAM (до 24 КБ).
• MPC824x (PowerQUICC II): Следующее поколение (ядро PowerPC 603e, интегрированный PCI-мост), уже не является пин-совместимым, но логически продолжает линейку для более сложных задач.

Для замены MPC885VR133 следует рассматривать в первую очередь:

• MPC885VRxx (с другой частотой, например, 100 МГц).
• MPC886VRxx (если не требуется контроллер SDRAM).
• MPC875VRxx / MPC876VRxx (если требуется больше встроенной SRAM).

Важное замечание: Семейство MPC8xx было приобретено компанией NXP Semiconductors (ранее Freescale, ранее Motorola). Актуальную документацию и поддержку следует искать на сайте NXP. Производство многих компонентов этого семейства может быть прекращено (EOL), и для новых проектов NXP рекомендует переход на более современные архитектуры, такие как Layerscape или QorIQ.