Freescale MCF5280CVM80

Отличный выбор! MCF5280CVM80 — это классический и очень популярный микроконтроллер из семейства ColdFire V2 от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он широко использовался в промышленной автоматике, сетевых устройствах, медицинском оборудовании и сложных контроллерах.

Краткое описание

Freescale MCF5280CVM80 — это 32-битный микроконтроллер с ядром ColdFire V2, работающий на частоте 80 МГц. Его ключевая особенность — интеграция модуля Ethernet MAC (10/100 Мбит/с), что делало его одним из первых и самых доступных решений для встраиваемых сетевых устройств ("микроконтроллер с Ethernet на борту"). Архитектура оптимизирована для работы на языке C, обладает хорошим балансом производительности и энергоэффективности.

Основные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битное ядро ColdFire Version 2 (V2).
• Тактовая частота: До 80 МГц.
• Производительность: ~ 76 Dhrystone MIPS (при 80 МГц).
• Шина: 32-битная шина данных (позволяет работать с внешней памятью без циклов ожидания).

2. Память:

• Флэш-память (внутренняя): 512 КБ.
• ОЗУ (SRAM, внутренняя): 64 КБ.
• Контроллер внешней памяти (FlexBus): Позволяет подключать внешнюю SRAM, Flash, ПЗУ и периферию.

3. Сетевой интерфейс (Ключевая особенность):

• Ethernet MAC: Полноценный контроллер 10/100 Мбит/с.
  • Поддерживает MII (Media Independent Interface) и 7-портовый 10-Базовый интерфейс.
  • Интегрированный быстрый DMA для эффективной передачи пакетов.
  • Требует внешней PHY-микросхемы (например, Intel LXT971A, SMSC LAN83C185, DP83848).

4. Периферия и интерфейсы:

• Модули ввода-вывода (I/O): До 8 программируемых 16-битных таймеров (PIT, GPT, PWM).
• Последовательные интерфейсы:
  • 3 x UART (асинхронные, с поддержкой IrDA).
  • 2 x SPI (Serial Peripheral Interface).
  • I²C (Inter-Integrated Circuit).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 8-канальный, 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter).
• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер (INTC).
• Системные модули: Часы реального времени (RTC), модуль периодического прерывания (PIT), сторожевой таймер (WDT), модуль управления питанием (PMM).

5. Корпуса и условия эксплуатации:

• Корпус: BGA196 (чаще всего) и другие варианты.
• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и периферии).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C).

Парт-номера (Part Numbers)

Основная номенклатура строится вокруг ключевых параметров: ядро, частота, объем памяти, корпус, температурный диапазон.

• MCF5280CVM80 – базовый и самый распространенный вариант.
  • Расшифровка: MCF5280 C (версия ядра), V (объем памяти: 512KB Flash / 64KB RAM), M (частота: 80 МГц), 80 (частота в МГц).
• MCF5280CVM66 – версия на 66 МГц.
• MCF5280CVF80 / MCF5280CVF66 – вариант с другим корпусом (F = MAPBGA256).
• MCF5280CVM80I / MCF5280CVM66I – суффикс "I" указывает на промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C). Часто этот суффикс подразумевается по умолчанию для данной серии.

Совместимые и альтернативные модели (от Freescale/NXP)

1. Прямые аналоги и младшие/старшие модели в семействе MCF528x:

• MCF5281CVM80 – Аналогичен MCF5280, но имеет 256 КБ Flash и 32 КБ RAM.
• MCF5282CVM80 – Аналогичен MCF5280, но имеет 256 КБ Flash и 64 КБ RAM.
• MCF5272 – Более простое и дешевое ядро ColdFire V2e, 66 МГц, 64 КБ RAM, без Ethernet MAC. Часто использовался как более экономичная альтернатива, если сеть не нужна.

2. Эволюционные преемники (более новые семейства): Эти микроконтроллеры предлагают более высокую производительность, современную периферию и часто лучшую цену за единицу производительности. Они являются логичным выбором для новых разработок.

• Семейство MCF522xx (ColdFire V2) – Прямое развитие линии. Пример: MCF52259 (ядеро V2, до 80 МГц, Ethernet, USB, Crypto, больше памяти). Более современная и функциональная замена.
• Семейство Kinetis K (ARM Cortex-M4) – Современная замена от NXP на ядре ARM. Для сетевых применений:
  • Серия Kinetis K2x (например, MK22FN512, MK24FN1M0) – Cortex-M4, Ethernet, USB, AES, до 150 МГц.
  • Серия Kinetis K6x – Высокопроизводительные с Ethernet и графикой.
• Семейство LPC (ARM Cortex-M) – Другая популярная линейка NXP. Для Ethernet:
  • Серия LPC17xx (Cortex-M3) – например, LPC1768, LPC1769.
  • Серия LPC18xx/43xx (Cortex-M3/M4, двухъядерные) – например, LPC1857, LPC4357.
• Семейство i.MX RT (Crossover Processors) – Мощные микропроцессоры с производительностью Cortex-M7 (сотни МГц), включают модели со встроенным Ethernet (например, i.MX RT106x, i.MX RT117x). Идеальная замена для требовательных проектов.

3. Совместимые микросхемы от других производителей: Прямых клонов MCF5280 не существует, но функционально аналогичные (32-битный MCU + Ethernet) предлагали:

• Microchip (Atmel): SAM7X, SAM9 (на ARM).
• STMicroelectronics: Серия STM32F107/207/407 (Cortex-M3/M4 с Ethernet).
• Texas Instruments: Серия Tiva C (на ARM Cortex-M).

Важное примечание:

MCF5280 является устаревшим (Not Recommended for New Designs - NRND) продуктом. NXP рекомендует для новых проектов использовать современные семейства на ядрах ARM, такие как Kinetis или LPC. Однако, благодаря своей надежности и огромной инсталляционной базе, MCF5280 по-прежнему может быть актуален для поддержки старых проектов и ремонтов.