Freescale BGA783

Отличный выбор! Freescale BGA783 — это не просто один чип, а целое семейство высокопроизводительных 32-битных микроконтроллеров на архитектуре PowerPC e300 (также известной как MPC83xx). Они широко использовались в сетевом, телекоммуникационном и промышленном оборудовании.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание семейства MPC83xx (BGA783)

BGA783 — это тип корпуса (Ball Grid Array с 783 выводами). Под этим корпусом скрывается несколько конкретных моделей микроконтроллеров. Ключевые особенности семейства:

• Архитектура ядра: PowerPC e300c3 (или e300c4) с тактовой частотой от 266 МГц до 667 МГц.
• Назначение: Системы-на-кристалле (SoC) для встраиваемых приложений, требующих высокой вычислительной мощности, развитой периферии и сетевых интерфейсов.
• Ключевая особенность: Интеграция коммутатора (Switch Fabric) и контроллеров высокоскоростных интерфейсов, что делает их идеальными для шлюзов, маршрутизаторов, контроллеров базовых станций, промышленных компьютеров.

Технические характеристики (обобщенные для линейки)

Характеристики варьируются между моделями. Ниже приведены типичные и максимальные параметры.

1. Вычислительное ядро:

• Архитектура: PowerPC e300 (совместимая с Book E)
• Частота: 266, 400, 533, 667 МГц
• Кэш: L1-кэш 32 КБ (инструкции) + 32 КБ (данные)

2. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: 32-битный, до DDR2-400/533.
• Контроллер локальной шины: Для подключения Flash (NOR, NAND), FPGA, ASIC.
• Внутренняя память: SRAM (до 64 КБ), ROM.

3. Сетевые и высокоскоростные интерфейсы (главное преимущество):

• Коммутатор (Switch Fabric): Высокоскоростная внутренняя шина для связи между интерфейсами.
• Контроллеры Gigabit Ethernet (TSEC): От 2 до 4 портов 10/100/1000 Мбит/с с поддержкой IEEE 1588.
• Serial RapidIO: 1 или 2 порта (1x / 4x) для межпроцессорного соединения или связи с FPGA/DSP.
• PCI / PCI Express: Интерфейс для расширения (часто PCI 2.3 32/64-бит или PCIe x1/x2).
• Контроллеры USB 2.0: Обычно 2 порта (Host + OTG).

4. Другие интерфейсы и периферия:

• Контроллер DMA: Для разгрузки CPU.
• Таймеры: Программируемый интервальный таймер (PIT), watchdog-таймер.
• Последовательные интерфейсы: 2-4 UART, I²C, SPI.
• Контроллер прерываний: Программируемый (EPIC).

5. Корпус и питание:

• Корпус: BGA783 (29x29 мм, шаг 0.8 мм).
• Напряжение питания: Ядро: 1.0В - 1.2В, I/O: 3.3В и 2.5В/1.8В.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели в корпусе BGA783

Важно понимать, что BGA783 — это корпус. Полное обозначение чипа включает в себя код семейства и суффикс, указывающий на корпус.

Основные модели, выпускавшиеся в этом корпусе:

1. MPC8349E: Базовая высокопроизводительная модель.

   • Полные парт-номера: MPC8349EVVAJFB, MPC8349EVVAJFC, MPC8349EVVAJFD
   • Суффикс JFB указывает на корпус BGA783.
   • Частота: 400-667 МГц, 2x Gigabit Ethernet, PCI, DDR.

2. MPC8360E (и MPC8358E): Модели с акцентом на коммутацию.

   • Полные парт-номера: MPC8360EVVAJFB, MPC8360EVVAJFC и аналоги для 8358.
   • Более продвинутый коммутатор, часто 3x Gigabit Ethernet, Serial RapidIO, USB 2.0.

3. MPC8377E / MPC8378E / MPC8379E: Поздние и наиболее функциональные модели серии.

   • Полные парт-номера: MPC8377EVRAJFB, MPC8378EVRAJFC, MPC8379EVRAJFD и т.д.
   • Самые высокие частоты (до 667 МГц), поддержка DDR2, PCI Express (на 8378/8379), до 4x Gigabit Ethernet, 2x USB 2.0.

Совместимость и замена:

• Внутри семейства: Совместимость ограничена. Нельзя просто заменить MPC8349 на MPC8379. Необходимо проверять:
  • Распиновку (Pin-to-Pin): Некоторые модели в одном корпусе могут быть совместимы по выводам (например, MPC8377 и MPC8378 часто совместимы), но не все.
  • Напряжения питания: Могут отличаться между поколениями.
  • Поддержку периферии: Наличие PCI Express вместо PCI, разные версии DDR.
• Основное правило: Замена возможна только на точно такую же модель (полный парт-номер) или на модель из документально подтвержденного списка pin-to-pin совместимых аналогов от Freescale/NXP. Всегда нужно изучать документацию (Data Sheet, Hardware Specifications).

Ключевая документация (что искать)

Для работы с этими микроконтроллерами необходимы следующие документы:

1. Data Sheet (DS): Краткие электрические и временные характеристики.
2. Hardware Specifications (HRM): Детальное описание архитектуры, регистров, всех подсистем. Главный документ для разработчика.
3. Reference Manual (RM): Руководство по программированию.
4. Application Notes (AN): Рекомендации по проектированию печатных плат, настройке памяти и т.д.

Современный статус

• Производитель: Изначально Freescale Semiconductor, которая в 2015 году была поглощена компанией NXP Semiconductors.
• Статус продукции: Большинство моделей MPC83xx, включая версии в BGA783, находятся в статусе "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL). Активные продажи прекращены, но чипы еще можно найти у дистрибьюторов.
• Преемники: NXP предлагает более современные и энергоэффективные архитектуры для замены:
  • Сетевые/промышленные приложения: Серии Layerscape (ARM-архитектура, например, LS102xA, LS104xA).
  • Высокопроизводительные встраиваемые системы: Серии QorIQ (как на Power Architecture, так и на ARM).

Вывод: Freescale (NXP) BGA783 — это корпус для мощных и гибких микроконтроллеров серии MPC83xx, которые стали рабочей лошадкой для сетевой и промышленной электроники 2000-х годов. При поиске замены или начале нового проекта необходимо учитывать их устаревающий статус и рассматривать современные аналоги от NXP.