Freescale MC68SEC000AA20

Отличный выбор! MC68SEC000 — это современная, статическая (низкопотребляющая) версия легендарного процессора Motorola 68000, широко использовавшегося в компьютерах, игровых приставках и промышленных контроллерах 80-х и 90-х годов.

Описание MC68SEC000AA20

MC68SEC000AA20 — это 32-битный микропроцессор с 16-битной внешней шиной данных, выполненный по CMOS-технологии. Он является частью семейства 68SEC000, которое характеризуется:

• Статическим ядром: Может работать на любой частоте вплоть до 0 Гц (постоянный ток), что критически важно для применений с низким энергопотреблением, батарейным питанием или требованием к полной остановке тактового генератора.
• Полная двоичная совместимость с оригинальным MC68000. Позволяет использовать существующее программное обеспечение и периферию без модификаций.
• Оптимизированное энергопотребление: По сравнению с оригинальными NMOS/CMOS версиями (MC68000, MC68HC000) имеет значительно меньший ток потребления.
• Интегрированные функции: Включает в себя генератор тактовой частоты (Clock Generator), что упрощает проектирование системы (не требуется внешняя микросхема Clock Generator, как для MC68000).
• Суффикс AA20: Конкретно указывает на корпус типа PQFP (Plastic Quad Flat Pack) и максимальную тактовую частоту 20 МГц.

Основные области применения (в свое время и сейчас):

• Встраиваемые системы (embedded systems)
• Промышленная автоматизация, контроллеры
• Медицинское оборудование
• Телекоммуникационное оборудование
• Модернизация и ремонт классической техники (компьютеры, приставки).

Технические характеристики MC68SEC000AA20

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная внутренняя (32-битные регистры и АЛУ), 16-битная внешняя шина данных, 24-битная шина адреса | | Тактовая частота | Максимальная: 20 МГц (минимальная — 0 Гц, благодаря статическому ядру) | | Быстродействие | ~ 2.5 MIPS (миллионов операций в секунду) на 20 МГц | | Питание | +5В ±10% | | Потребляемый ток | Типовой: ~30-40 мА (активный режим на 20 МГц), значительно меньше в режимах ожидания | | Набор инструкций | Полный набор команд MC68000 (54 типа инструкций, 14 режимов адресации) | | Адресное пространство | 16 МБ (24 линии адреса) | | Управление прерываниями | 7 уровней прерываний + немаскируемое (NMI) | | Тип ядра | Статическое (Static Core) — работа на любой частоте вплоть до 0 Гц | | Встроенные схемы | Генератор тактовой частоты (Clock Generator), контроллер приоритета шины (Bus Arbiter) | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) / Промышленный (варианты -40°C до +85°C) | | Корпус | PQFP-64 (Plastic Quad Flat Pack, 64 вывода) | | Техпроцесс | CMOS |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Семейство процессоров 68000 очень обширно. Вот основные парт-номера и совместимые модели, сгруппированные по поколениям и особенностям.

1. Прямые аналоги и варианты MC68SEC000:

Это полные аналоги по функционалу и выводам (pin-to-pin compatible), отличающиеся частотой, корпусом или температурным диапазоном.

• MC68SEC000AA16 — версия на 16 МГц в корпусе PQFP-64.
• MC68SEC000AA25 — версия на 25 МГц в корпусе PQFP-64 (максимальная для SEC000).
• MC68SEC000AB16/AB20/AB25 — версии в корпусе BGA-64.
• MC68SEC000FC16/FC20/FC25 — версии в корпусе TQFP-64 (более тонкий профиль).
• MC68SEC000FU16/FU20/FU25 — версии в корпусе QFN-64 (безвыводной корпус).

2. Совместимые по выводам (Pin-Compatible) модели:

Эти процессоры имеют идентичную распиновку и могут быть установлены на ту же плату, но с учетом особенностей.

• MC68HC000 — более ранняя CMOS-версия, НЕ статическая. Требует минимальной частоты (обычно ~4 МГц). Прямая замена для MC68000. Варианты: MC68HC000FN8/FN10/FN12/FN16 (PLCC-68), MC68HC000RC8/RC10/RC12/RC16 (PGA-64).
• MC68000 — оригинальный процессор (часто в NMOS или поздние CMOS). Требует внешнего генератора тактовой частоты (микросхема MC68882). Корпуса: DIP-64, PGA-64, PLCC-68.

3. Функционально совместимые модели (требуют переразводки платы):

Имеют ту же систему команд и програмную модель, но другую распиновку или дополнительные функции.

• MC68008 — "урезанная" версия с 8-битной шиной данных (для удешевления системы). Корпус DIP-48 или PLCC-52.
• MC68010 — следующее поколение, с виртуальной памятью и улучшенной обработкой прерываний. Корпус PGA-64, DIP-64.
• MC68EC000 — "встраиваемый" контроллер (Embedded Controller). Аналогичен SEC000, но выпускался в различных корпусах (например, QFP-64, PLCC-68). Часто используется как синоним, но есть нюансы в доступных вариантах.
• MC68HC001 — интересный гибрид, который мог конфигурироваться по шине как 68000 или 68008.
• Более поздние ядра (не pin-compatible):
  • CPU32 / 683xx — семейство микроконтроллеров на ядре 68000/68020 (например, MC68302, MC68332).
  • ColdFire — эволюционное развитие архитектуры 68k от Freescale (ныне NXP), с обратной совместимостью по коду на уровне пользовательских инструкций.

Важное примечание по замене:

При замене MC68SEC000AA20 на другую модель необходимо учитывать:

1. Корпус: PQFP-64, PLCC-68 и PGA-64 несовместимы физически.
2. Статическое ядро: Замена на нестатический процессор (MC68000, MC68HC000) в системе, рассчитанной на остановку тактов, приведет к потере данных.
3. Генератор тактов: SEC000 и HC000 имеют встроенный генератор, а для оригинального 68000 он нужен внешний.
4. Частота: Процессор с более низкой максимальной частотой (например, 16 МГц) может заменить 20 МГц, но не наоборот.

Итог: MC68SEC000AA20 — это современный, энергоэффективный и полностью статический представитель великой архитектуры 68k, идеально подходящий для встраиваемых систем, где важна низкая мощность, надежность и наследуемая кодовая база.