Freescale MC9328MX21VM

Отличный выбор! Freescale MC9328MX21 (i.MX21) — это очень известный и популярный в свое время процессор для встраиваемых систем, особенно в промышленной автоматике, терминалах, мультимедийных устройствах и ранних смартфонах/PDA.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание MC9328MX21 (i.MX21)

MC9328MX21 (часто называемый просто i.MX21) — это высокопроизводительный, энергоэффективный микропроцессор на базе ядра ARM926EJ-S, работающего на частотах до 266 МГц. Он был частью линейки "i.MX" от Freescale (ныне NXP Semiconductors), ориентированной на мультимедийные и коммуникационные приложения.

Ключевая особенность — интегрированный Hardware Video Accelerator (H.264/MPEG-4) и Image Processing Unit (IPU), что позволяло эффективно кодировать и декодировать видео, а также обрабатывать изображения с камер, разгружая центральное ядро. Это был один из первых процессоров, сделавших видео на мобильных устройствах массовым.

Подробные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: ARM9 (ARMv5TEJ)
• Ядро: ARM926EJ-S
• Тактовая частота: До 266 МГц
• Кэш-память: 16 КБ инструкций + 16 КБ данных
• Сопроцессор: Vector Floating Point (VFP) для ускорения вычислений с плавающей запятой.

2. Память:

• Контроллер памяти: Интегрированный контроллер SDRAM/DDR (до 133 МГц), поддерживающий до 128 МБ.
• Контроллер флеш-памяти: Поддержка NAND Flash (с ECC), NOR Flash, SmartMedia, CompactFlash и др.

3. Мультимедиа и графика:

• Аппаратный ускоритель видео (H.264/MPEG-4): Кодирование и декодирование CIF/QCIF.
• Блок обработки изображений (IPU): Масштабирование, цветокоррекция, декомпрессия JPEG, работа с дисплеями.
• Интерфейс дисплея: Поддержка LCD-панелей (до UXGA), а также TV-выход (NTSC/PAL).

4. Периферия и интерфейсы связи:

• Интерфейс камеры (CSI): Прямое подключение CMOS-сенсоров.
• Аудио: Интерфейс AC97 и I2S для подключения аудиокодеков.
• Связь: Полный набор последовательных интерфейсов:
  • 3x UART (один с поддержкой IrDA)
  • 2x SPI
  • I²C
  • USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным трансивером)
  • Ethernet 10/100 Мбит/с (с контроллером MAC, требуется внешний PHY).
• Контроллеры ввода: Клавиатура (до 8x8), сенсорный экран (через ADC).
• Накопители: Интерфейс MMC/SD.

5. Другие особенности:

• Часы реального времени (RTC)
• Таймеры: Периодический, Watchdog, PWM.
• АЦП: 10-битный, 8 каналов.
• Напряжение питания: Ядро: 1.5В-1.8В, I/O: 3.0В-3.3В.
• Корпус: 289-контактный MAPBGA (чаще всего).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основное семейство MC9328MX21 имело несколько вариантов, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом. Полное наименование строилось по схеме: MC9328MX21V[Частота][Темп.][Корпус]

• MC9328MX21VMxxx — самый распространенный промышленный вариант.
• MC9328MX21VOPxxx — вариант с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +85°C).
• MC9328MX21VOPxxx — вариант с расширенным температурным диапазоном (-40°C до +85°C).

Примеры конкретных парт-номеров:

• MC9328MX21VMxxx (где xxx — код частоты/версии, например, MC9328MX21VMxxxR2).
• MC9328MX21VOPxxx
• MC9328MX21Vxxx (базовая серия).

Важно: Последние цифры/буквы в номере (например, R2) указывают на ревизию silicon. Для точного подбора необходимо использовать официальные Data Sheets и Part Number Guides от NXP.

Совместимые и альтернативные модели (от Freescale/NXP)

1. Прямые аналоги и варианты в линейке i.MX21:

• MC9328MX21S — вариант с урезанной периферией (например, без Ethernet MAC).
• MC9328MX21L — вариант с пониженным энергопотреблением.

2. Предшественники и эволюция:

• i.MX1 (MC9328MX1): Более ранняя модель, также на ARM926, но без аппаратного ускорителя видео H.264. Частота до 200 МГц.
• i.MX25 (MCIMX25): Прямой наследник, также ARM926, но с улучшенной периферией (например, два порта Ethernet, криптографический ускориator). Более современный и рекомендуемый для новых разработок взамен i.MX21.
• i.MX27: Более мощный "брат" i.MX21, также на ARM926, но с частотой до 400 МГц и улучшенным видеоускорителем (поддержка H.264 Baseline Profile). Был очень популярен в IP-камерах и медиаплеерах.
• i.MX28: Уже на ядре ARM9 (ARM926), но ориентирован на приложения с высокой интеграцией (встроенный PHY для Ethernet, источник питания). Часто используется в IoT-шлюзах.

3. Современные альтернативы (от NXP): Для новых проектов вместо i.MX21 сегодня рассматривают:

• i.MX RT серия: Кроссоверы (Crossover) на ядрах Cortex-M7/M33. Высокая производительность, реальное время, богатая периферия. Идеальная замена для промышленных применений (например, i.MX RT1060).
• i.MX 6UL/6ULL: Недорогие процессоры на ядре Cortex-A7. Имеют значительно большую производительность, современную периферию и активную поддержку (например, i.MX6ULL).
• i.MX 8M Mini: Для мультимедийных применений (Cortex-A53 + Cortex-M4). Прямой эволюционный путь для задач с видео.

Применение

Процессор широко использовался в:

• Промышленных панелях оператора (HMI)
• Портативных медиаплеерах (PMP)
• Видеодомофонах и IP-камерах начального уровня
• Терминалах сбора данных
• Ранних смартфонах и коммуникаторах (например, линейка Motorola A, E, Z серии на платформе "Jupiter").

Вывод: MC9328MX21 (i.MX21) — это исторически значимый процессор, который задал стандарты для встраиваемого видео. Несмотря на моральное устаревание, он до сих пор может встречаться в поддерживаемых промышленных продуктах. Для новых разработок обязательно следует рассматривать современные аналоги от NXP.