Freescale MC9328MX1VH20

Отличный выбор! Freescale MC9328MX1VH20 — это очень известный и широко используемый в свое время микроконтроллер для встраиваемых систем на базе ядра ARM. Вот его подробное описание, характеристики и совместимость.

Общее описание

MC9328MX1 (i.MX1) — это высокоинтегрированный микроконтроллер (система на кристалле, SoC) семейства i.MX, первого поколения этой знаменитой линейки. Модель MC9328MX1VH20 конкретно указывает на:

• MC — серия микроконтроллеров Freescale (ныне NXP).
• 9328 — базовый номер семейства.
• MX1 — обозначение первого поколения i.MX.
• V — корпус типа MAPBGA (289 шариков).
• H — расширенный температурный диапазон (-40°C до +85°C).
• 20 — тактовая частота ядра 200 МГц.

Этот чип был разработан для приложений, требующих высокой производительности при низком энергопотреблении, и широко применялся в КПК, смартфонах ранних поколений, терминалах оплаты, промышленных контроллерах, навигаторах и портативных медицинских устройствах.

Ключевая особенность: Помимо ядра ARM, он содержал уникальный сопроцессор для ускорения операций с пикселями и видео (PXP), что делало его особенно привлекательным для устройств с LCD-экранами.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: ARM9TDMI (ядро ARMv5TE).
• Тактовая частота: 200 МГц (для версии VH20).
• Память: Внутренняя 32-битная шина, работающая на частоте ядра.

2. Встроенная память:

• SRAM: 128 Кбайт (доступны без тактов ожидания).
• ROM: 32 Кбайт (для загрузочного кода).

3. Внешняя память (контроллеры):

• SDRAM Controller: Поддержка до 2 банков SDRAM.
• Flash Controller: Прямая поддержка NOR Flash (до 4 банков), NAND Flash (контроллер SmartMedia).
• Карты памяти: Встроенный контроллер для карт MMC/SD и Memory Stick.

4. Периферия и интерфейсы:

• LCD Controller: Интегрированный контроллер с поддержкой панелей до 800x600 (16 бит на пиксель), со встроенным DMA. Работал в паре с PXP.
• Pixel Pipeline (PXP): Сопроцессор для аппаратного ускорения операций с изображениями (масштабирование, наложение, цветовое преобразование). "Изюминка" i.MX1.
• Порты ввода-вывода: До 117 программируемых GPIO.
• Интерфейсы связи:
  • 3 x UART (один с поддержкой IrDA).
  • I²C (двухпроводной интерфейс).
  • SPI (SSI).
  • USB 1.1 Device контроллер.
• Аудио: Интерфейс I²S для подключения аудиокодеков.
• АЦП: 8-канальный, 10-битный АЦП с тач-скрин контроллером.
• Таймеры: Многозадачный системный таймер (PWM), часы реального времени (RTC), сторожевой таймер (WDT).

5. Другие характеристики:

• Напряжение питания: Ядро: 1.8В, Периферия: 3.0В.
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (индустриальный).
• Корпус: MAPBGA-289 (Plastic Ball Grid Array).

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основные отличия в парт-номерах касаются частоты ядра и температурного диапазона.

• MC9328MX1VH20 — 200 МГц, индустриальный температурный диапазон (-40°C до +85°C), корпус MAPBGA-289.
• MC9328MX1VH15 — 150 МГц, индустриальный температурный диапазон, корпус MAPBGA-289.
• MC9328MX1VM20 — 200 МГц, коммерческий диапазон (0°C до +70°C), корпус MAPBGA-289.
• MC9328MX1VM15 — 150 МГц, коммерческий диапазон, корпус MAPBGA-289.
• MC9328MX1LCVM15 — 150 МГц, коммерческий диапазон, корпус LFBGA-174 (меньше выводов, урезанная периферия).

Также существовали версии с суффиксами R2, R3 (например, MC9328MX1VH20R2), обозначающие ревизию кристалла.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и последующие поколения от Freescale/NXP:

• MC9328MXL (i.MXL): Более дешевая и упрощенная версия MX1 с урезанной периферией (например, отсутствует контроллер NAND Flash).
• i.MX21: Прямой наследник i.MX1. Имеет ядро ARM926EJ-S, работает на частотах до 266 МГц, добавлен контроллер USB Host, улучшенный видеоакселератор (eMMA), поддержка DDR SDRAM. Архитектурно и по периферии очень близок, часто является апгрейдом.
• i.MX25, i.MX27, i.MX28: Более поздние поколения семейства i.MX на ядрах ARM9 и ARM926, предлагающие значительно больше производительности и периферии.
• Серия i.MX 6/7/8: Современные многоядерные процессоры на ядрах Cortex-A, уже не являются прямой заменой, а представляют собой эволюционное развитие линейки.

2. Совместимые по архитектуре конкуренты того периода:

• Samsung S3C2410 / S3C2440: Очень популярные ARM9 микроконтроллеры с близким набором периферии. Часто использовались как альтернатива.
• Atmel AT91SAM926x: Серия ARM9 микроконтроллеров от Atmel (ныне Microchip).
• Cirrus Logic EP93xx (ARM9): Имели мощный графический акселератор, конкурировали в сегменте устройств с дисплеем.
• Texas Instruments OMAP L1x (ARM9 + DSP): Для более требовательных мультимедийных задач.

Важное замечание по совместимости: Переход с MC9328MX1 на более новую модель (даже на i.MX21) почти всегда требует изменения схемотехники (разводка памяти, питания) и адаптации программного обеспечения (инициализация, драйверы), хотя общая концепция и имена периферийных модулей часто сохраняются. Прямой "дроп-ин" замены не существует.

Этот чип — классика начала 2000-х, заложившая основу для успешной серии i.MX, которая продолжает развиваться и сегодня.