Freescale MC68360CVR25L

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale MC68360CVR25L, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MC68360CVR25L — это высокоинтегрированный 32-битный микроконтроллер (или микропроцессор с интегрированными периферийными модулями) из семейства Freescale (ныне NXP) 68300. Он также широко известен под названием QUICC (Quad Integrated Communications Controller) или MC68360.

Этот чип был революционным для своего времени (начало 1990-х), объединяя на одном кристалле:

1. Процессорное ядро CPU32+ (улучшенная версия ядра MC68020/MC68EC020).
2. Мощный коммуникационный процессор (CPM), который работал независимо от основного ядра и мог обрабатывать множество протоколов связи, разгружая CPU.
3. Набор системных интерфейсов (таймеры, контроллер прерываний, контроллер DMA, шинные интерфейсы).

Основная сфера применения: сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, межсетевые экраны), телекоммуникационные системы, промышленные контроллеры, встроенные системы, требующие множества последовательных каналов.

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: 32-битная, семейство M68k (CPU32+).
• Тактовая частота: 25 МГц (указано в маркировке "25L").
• Производительность: ~ 7-8 MIPS.
• Режимы работы: Пользовательский, супервизорный.

2. Коммуникационный процессор (CPM):

• Работает на той же частоте, что и ядро (25 МГц), но независимо.
• Включает RISC-контроллер и 7 независимых каналов DMA.
• Поддерживает широкий спектр последовательных протоколов:
  • 4 канала SCC (Serial Communication Controller): Могут быть настроены под UART, HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, LocalTalk, IrDA, прозрачный режим.
  • 2 канала SMC (Serial Management Channel): Упрощенные UART (для управления или低速 данных).
  • 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 1 канал I²C (Inter-Integrated Circuit).

3. Память:

• Внутренняя ОЗУ (SRAM): 4 КБ (двухпортовая, может использоваться как буфер для CPM).
• Встроенный контроллер памяти: Гибридный контроллер, который может быть настроен на работу с различными типами памяти (SRAM, DRAM, EPROM, Flash) без внешней логики.
  • Поддерживает до 32 МБ глобального адресного пространства.
  • Два банка DRAM-контроллера (до 16 МБ каждый).
  • 4 банка программируемых выборки чипа для статической памяти/периферии.

4. Системные модули:

• Контроллер прерываний: Программируемый, с поддержкой 15 внешних и 62 внутренних источников.
• Системный интерфейс: 32-битная шина данных, 24-битная шина адреса (до 16 МБ физического адресного пространства без MMU).
• Таймеры: 4-канальный 16-битный таймер общего назначения (GPT), сторожевой таймер.
• Контроллер шины: Поддержка 8-, 16-, 32-битных устройств.
• Контроллер прямого доступа к памяти (IDMA): 2 канала.

5. Корпус и питание:

• Корпус: CVR — Ceramic Quad Flat Pack (CQFP).
• Количество выводов: 240.
• Напряжение питания: 5.0 В ±5% (типично для TTL-логики того времени).
• Суффикс "L": Означает Low-power (пониженное энергопотребление) версию по сравнению со стандартной (Rev. D или новее).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Маркировка Freescale/NXP для этого семейства включает информацию о частоте, корпусе, температурном диапазоне и ревизии.

• MC68360CVR25L — Базовая модель, 25 МГц, CQFP-240, коммерческий температурный диапазон (0°C to 70°C), Low-power.
• MC68360CVR25 — То же, но стандартное энергопотребление (без "L").
• MC68360FE25L — Аналог в корпусе PGA (Pin Grid Array).
• MC68360CFV25L — Версия в корпусе BGA (Ball Grid Array).
• MC68360CVR33L — Более быстрая версия на 33 МГц.
• MC68360CVR25VL — Версия с расширенным промышленным температурным диапазоном (-40°C to 85°C или -40°C to 105°C, требуется проверка даташита).
• XPC68360CVR25 — Версия для расширенного температурного диапазона от компаний-вторых источников.

Примечание: Буква в конце (L, VL и т.д.) и частота (25, 33, 40) — основные переменные. Префикс "MC" — стандартный для Motorola/Freescale.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и вторые источники:

• Motorola MC68360 — Оригинальное название от Motorola (позже Freescale, теперь NXP).
• NXP (Freescale) MC68360 — Тот же чип, под современным брендом NXP.
• Чипы от компаний, лицензировавших производство (second source), например, Toshiba (могла выпускать под своим индексом).

2. Совместимые по выводам и архитектуре (замена возможна, но требует проверки даташита):

• MC68EN360 — Улучшенная версия с поддержкой Ethernet (10 Mbps) на одном из SCC-каналов и другими усовершенствованиями. Часто является прямой заменой с дополнительной функциональностью.
• MC68MH360 — Версия для военных/аэрокосмических применений с расширенным температурным диапазоном и повышенной надежностью.
• MC68302 — Более ранний и менее производительный предшественник QUICC (16-битная шина, меньше памяти, один канал DMA для CPM). Не является прямой заменой по выводам.
• MC68306 — "QUICC-lite", упрощенная версия без DRAM-контроллера.

3. Эволюционные преемники (более современные, но не совместимые по выводам):

• Семейство PowerQUICC (MPC8xx): Переход на ядро PowerPC (например, MPC860, MPC823). Значительно более высокая производительность.
• Семейство PowerQUICC II (MPC82xx): Например, MPC8260. Еще более мощные коммуникационные процессоры.
• Семейство PowerQUICC III (MPC85xx): Например, MPC8548. Высокопроизводительные процессоры для сетевой инфраструктуры.
• Семейство QorIQ (на базе PowerPC и ARM): Современная линейка NXP для сетевых и телекоммуникационных решений.

Заключение

MC68360CVR25L — это классический, высокоинтегрированный коммуникационный контроллер, который стал отраслевым стандартом для встроенных сетевых устройств в 1990-х и начале 2000-х годов. Его ключевая сила — автономный коммуникационный процессор (CPM), эффективно разгружающий CPU. При поиске замены или аналога следует в первую очередь рассматривать MC68EN360 как более функциональную и совместимую версию, а для новых проектов — современные процессоры из семейств PowerQUICC или QorIQ от NXP.