Freescale MC68LC302AF20CT

Отличный выбор! MC68LC302AF20CT — это известный и надежный процессор для встроенных систем от Freescale (ныне NXP, ранее Motorola).

Общее описание

MC68LC302AF20CT — это 32-битный микропроцессор, основанный на ядре Motorola 68K (архитектура M68000). Он принадлежит к семейству 68300, которое специализируется на встроенных контроллерах коммуникаций (C³ - Communications Controller).

Ключевая особенность этой микросхемы — интеграция процессорного ядра 68EC020 с мощными периферийными модулями, специально разработанными для задач сетевой коммуникации и обработки протоколов. Это делает его идеальным решением для маршрутизаторов, межсетевых экранов, сетевых карт, модемов, промышленных контроллеров и другого телекоммуникационного оборудования конца 1990-х — начала 2000-х годов.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: 32-битная, M68000-совместимая.
• Ядро: 68EC020 (версия ядра 68020 без встроенного MMU).
• Тактовая частота (fCLK): 20 МГц (суффикс 20 в названии).
• Разрядность шины данных: 16 бит (внешняя шина).
• Разрядность шины адреса: 24 бита (адресует до 16 МБ физической памяти).
• Встроенная память: Нет встроенной Flash/RAM (в отличие от MC68EN302).
• Корпус: TQFP-100 (Thin Quad Flat Pack, 100 выводов).

Основные интегрированные периферийные модули:

1. Системный модуль интегральной схемы (SIM): Управляет сбросом, защитой, конфигурацией и часами реального времени (RTC).
2. Модуль последовательной связи (SCM): Содержит два независимых контроллера каналов связи (SCC). Каждый SCC может быть настроен для поддержки различных протоколов:
   • HDLC/SDLC (основной протокол для маршрутизаторов).
   • Bisync.
   • UART (асинхронный режим, например, для консоли).
   • Transparent Mode.
   • AppleTalk (LocalTalk).
3. Модуль последовательного периферийного интерфейса (SPI): Для связи с медленными периферийными устройствами (EEPROM, датчики, АЦП).
4. Модуль параллельного порта ввода/вывода (PIOC): 16 программируемых линий ввода/вывода общего назначения.
5. Два 16-битных таймера: Программируемые таймеры общего назначения.
6. Контроллер прерываний: Поддержка 7 уровней прерываний.

Потребление и технология:

• Напряжение питания: 3.3В (низковольтная версия, что было передовым решением для своего времени).
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номер и варианты маркировки

• Полный парт-номер: MC68LC302AF20CT

  • MC — Motorola Semiconductor.
  • 68 — семейство 68k.
  • LC — обозначает "Low Cost" версию (без MMU и с некоторыми упрощениями).
  • 302 — номер модели внутри семейства 68300.
  • A — ревизия ядра/кристалла.
  • F — корпус TQFP.
  • 20 — частота 20 МГц.
  • C — рабочий температурный диапазон Commercial (0°C to +70°C).
  • T — обозначает "Tape and Reel" (поставка на катушке для автоматического монтажа). Вариант без "T" поставлялся в треях.

• На корпусе может быть маркировка: 68LC302A F20C или аналогичная.

Совместимые и альтернативные модели (прямые аналоги и варианты)

Эта микросхема входила в большое семейство. Вот основные связанные модели:

1. Прямые аналоги с разной частотой или корпусом:

• MC68LC302AF16C(T) — версия на 16 МГц.
• MC68LC302AC20C(T) — версия в корпусе PQFP-100.
• MC68LC302AI20C(T) — промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).

2. Более продвинутые версии с встроенной памятью (семейство 68EN302):

• MC68EN302AF20C(T) — "Enhanced" версия. Главное отличие — наличие 4 КБ встроенной статической RAM (SRAM) и 8 КБ встроенной Flash-памяти. Прямой апгрейд для многих применений. Программно совместим на уровне периферии.

3. Более ранние/простые модели (семейство 68L302):

• MC68L302AF16C(T) — ядро 68EC000 (16-битное, менее производительное), 16 МГц. Программно совместим на уровне M68000, но имеет различия в регистрах периферии.

4. Модели с другим набором периферии (семейство 683xx):

• MC68F333 — Имеет встроенный модуль CAN-контроллера, больше таймеров, но только один SCC. Более ориентирован на автомобильную/промышленную автоматизацию.
• MC68302 — Предшественник, более старая и сложная микросхема с тремя SCC, но другим балансом блоков.
• MC68VZ328 (DragonBall VZ) — Сильно отличается, ориентирован на КПК и портативные устройства (LCD-контроллер, управление питанием), имеет одно SCC.

Важное замечание о совместимости:

• Программная совместимость: На уровне кода для ядра M68k все процессоры семейства совместимы сверху вниз. Код для 68EC020 будет работать на 68EC000, но не наоборот, если используются 32-битные инструкции.
• Совместимость периферии: Модули SIM, SCM, SPI, Timer в пределах семейства 68LC302/68EN302 практически идентичны. При переходе на другие семейства (например, 68302 или 68F333) адреса регистров и их битовые поля могут отличаться, требуется портирование драйверов.
• Аппаратная совместимость (выводы): Прямая замена обычно возможна только в рамках одной серии и одного типа корпуса (например, MC68LC302AF20CT -> MC68EN302AF20CT). При переходе на другую частоту или температурный диапазон необходимо проверить спецификации по синхронизации и нагрузкам.

Этот процессор был рабочим "конем" для целого поколения сетевого оборудования и до сих пор может встречаться в действующих промышленных системах.