Freescale MC68332ACFC20

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC68332ACFC20.

Описание

MC68332 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер (МК), построенный на базе процессорного ядра CPU32 (усовершенствованная версия популярного процессора Motorola 68000). Модель MC68332ACFC20 была одним из самых популярных представителей этого семейства.

Этот МК был спроектирован для сложных встроенных систем, требующих высокой вычислительной мощности, низкого энергопотребления и развитой периферии. Его ключевой особенностью является модульная архитектура, которая включает в себя:

• Центральный процессор (CPU32): Обеспечивает совместимость с инструкциями 68000, но с добавлением новых команд и повышением производительности.
• Модульная системная интеграция: Периферийные модули соединены через внутреннюю шину, что позволяет гибко конфигурировать устройство под задачи заказчика.
• Стоящий по времени процессор (Time Processor Unit - TPU): Это один из самых известных модулей 68332. TPU представляет собой самостоятельный микропроцессор, запрограммированный для управления временными функциями (например, ШИМ, ввод/вывод импульсов, управление двигателями), что значительно разгружает центральное ядро.

MC68332ACFC20 широко использовался в автомобильной промышленности (например, в системах управления двигателем), промышленной автоматике, телекоммуникационном оборудовании и сложных контроллерах.

Технические характеристики

Вот основные технические характеристики для модели MC68332ACFC20:

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная | | Процессорное ядро | CPU32 (на базе M68000) | | Тактовая частота | 20 МГц (символ "20" в конце партномера) | | Производительность | ~ 3.5 MIPS (миллионов инструкций в секунду) | | Объем ОЗУ | 2 КБ (статистическое RAM) | | Объем ПЗУ | Нет встроенной Flash-памяти. Модель с суффиксом "A" требует внешней памяти для кода. | | Периферия | • Time Processor Unit (TPU) - 16 каналов, разгружает ЦПУ от задач, связанных со временем.
• Queue Serial Module (QSM) - объединяет UART (последовательный асинхронный порт) и SPI (последовательный синхронный порт).
• System Integration Module (SIM) - управление сбросом, режимами работы, прерываниями, чип-селектами.
• 16-битный таймер | | Количество выводов | 132 вывода (корпус CQFP) | | Напряжение питания | 5 В ±10% | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) | | Техпроцесс | HCMOS |

Примечание: Буква "A" в партномере (ACFC20) указывает на то, что это версия с маской (Mask ROM). Заказчик предоставлял код производителю, и тот "прошивал" его в кристалл на этапе производства. Для прототипирования существовали версии с ультрафиолетовым стиранием (EPROM), например, MC68332FE20.

Парт номера (Part Numbers) и варианты

Семейство MC68332 имело несколько модификаций. Основные отличия касались наличия/отсутствия ПЗУ, типа ПЗУ, температурного диапазона и тактовой частоты.

Близкие парт номера к MC68332ACFC20:

• MC68332CFC20: Базовая версия без встроенного ПЗУ (требует внешней памяти). Буква "A" в "ACFC20" часто опускалась в общих описаниях.
• MC68332FE20: Версия с ОЗУ (2 КБ) и одноразовым программируемым ПЗУ (OTP ROM). Использовалась для прототипирования и средних серий.
• MC68332BFC20: Версия со встроенным Mask ROM (как и "A", но может иметь незначительные производственные отличия).
• MC68332CFC16: Аналогичная модель, но с тактовой частотой 16 МГц.
• MC68332AI20 / MC68332BI20: Версии в корпусе PGA (Pin Grid Array).

Совместимые и аналогичные модели

Прямых "кап-в-кап" замен с другими производителями для MC68332 не существует из-за уникальной модульной архитектуры, особенно TPU. Однако можно выделить несколько направлений для поиска аналогов:

1. Прямые аналоги и преемники от Freescale/NXP

• MC68333, MC68334, MC68336: Младшие братья 68332 с уменьшенным количеством каналов TPU или другой периферией.
• MC68331: Упрощенная версия без TPU.
• MPC500 / 5xx серия: Прямые эволюционные преемники архитектуры CPU32. Например, MPC555, MPC565 — это более мощные 32-битные МК для автомобильной промышленности с ядром PowerPC.
• MCU с ядром CPU32+ (DragonBall): Например, MC68EZ328, MC68VZ328. Они были ориентированы на рынок КПК, но использовали то же ядро.

2. Совместимые по функционалу МК от других производителей

Это современные 32-битные МК, которые могут выполнять те же задачи, но требуют портирования кода.

• NXP (ранее Freescale) ColdFire серия: Является упрощенной и более эффективной эволюцией архитектуры 68000. Например, серии MCF51QE, MCF52xx. Хотя TPU в чистом виде там нет, существуют аналогичные модули eTPU (Enhanced Time Processor Unit).
• Microchip PIC32: 32-битные МК на ядре MIPS. Имеют мощные модули для генерации ШИМ, захвата/сравнения.
• STMicroelectronics STM32: 32-битные МК на ядре ARM Cortex-M. Широко распространены, обладают богатой периферией, включая продвинутые таймеры (Advanced-control TIM), которые могут выполнять функции, аналогичные TPU.
• Texas Instruments TMS320F28x: 32-битные DSP-контроллеры, исключительно сильные в задачах реального времени, управлении двигателями и обработке сигналов.

Важно: При переходе на современный аналог (особенно с архитектурой ARM) необходимо полностью переписывать программное обеспечение, так как системы команд несовместимы. Преемники в семействе Freescale/NXP (ColdFire, MPC5xx) требуют меньших изменений, но также не являются бинарно-совместимыми.