Freescale MC9328MXLCVM15R2

Отличный выбор! MC9328MXLCVM15R2 — это высокопроизводительный микроконтроллер семейства i.MX1 (ранее известного как DragonBall MX1) от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors).

Этот чип был одним из первых в линейке i.MX, сочетая мощный процессорный core с богатым набором периферии для сложных встраиваемых приложений.

Общее описание

MC9328MXLCVM15R2 представляет собой 32-битный системный-на-кристалле (SoC), построенный на базе процессорного ядра ARM920T, работающего на частоте 200 МГц. Он был разработан для применения в устройствах с высокими требованиями к производительности и низкому энергопотреблению, таких как продвинутые КПК, смартфоны ранних поколений, промышленные терминалы, портативные медицинские приборы и мультимедийные устройства.

Ключевой особенностью является интегрированный LCD-контроллер, поддерживающий монохромные, пассивные и активные (TFT) дисплеи, что делало его очень популярным для продуктов с графическим интерфейсом.

Детальные технические характеристики

1. Процессорное ядро и память:

• Ядро: ARM920T (архитектура ARMv4T)
• Тактовая частота: 200 МГц (номинал для данной ревизии)
• Встроенная память:
  • 16 КБ SRAM (внутренняя высокоскоростная память)
  • 16 КБ Instruction Cache + 16 КБ Data Cache
• Внешняя шина памяти: 32-битная, поддерживает SDRAM, SRAM, Flash (NOR/NAND), ROM.

2. Графика и дисплей:

• LCD-контроллер: Интегрированный, с выделенной DMA.
  • Поддержка монохромных (до 4-х бит на пиксель), цветных пассивных матриц (STN, до 8 бит на пиксель) и активных матриц (TFT, до 16 бит на пиксель).
  • Встроенный генератор палитры на 256 цветов.
  • Максимальное разрешение: 800x600 пикселей (при 16 бит/пиксель).

3. Периферия и интерфейсы:

• Контроллер внешней шины (EIM): Для подключения внешних устройств.
• Системный контроллер: Содержит часы реального времени (RTC), таймеры Watchdog, генератор тактовых частот (PLL).
• Интерфейсы связи:
  • 3 x UART (асинхронные последовательные порты).
  • I²C (Inter-Integrated Circuit) шина.
  • SSI/SPI (Synchronous Serial Interface) для связи с аудиокодеками и другими периферийными устройствами.
  • USB 1.1 Device контроллер (Full-Speed, 12 Мбит/с).
• Аудио:
  • I²S (Inter-IC Sound) интерфейс для подключения цифровых аудиокодеков.
• Аналоговые модули:
  • 10-битный АЦП (Analog-to-Digital Converter) с 8 каналами.
• Управление питанием:
  • Несколько режимов энергосбережения: Run, Wait, Stop, Sleep.

4. Корпус и техпроцесс:

• Корпус: LFBGA (Low-profile Fine-pitch Ball Grid Array), 289 контактов.
• Техпроцесс: 0.18 мкм.
• Напряжение питания: Ядро — 1.8В, Ввод/Вывод (I/O) — 3.0В.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Базовое семейство — MC9328MX1. Конкретный парт-номер MC9328MXLCVM15R2 расшифровывается так:

• MC — Freescale Microcontroller.
• 9328 — код семейства.
• MX1 — архитектура/линейка (DragonBall MX1, i.MX1).
• L — корпус LFBGA.
• C — температурный диапазон Commercial (0°C to +70°C). Вариант I — Industrial (-40°C to +85°C).
• V — вариант с 16 КБ SRAM.
• M15 — тактовая частота 150 МГц (но в данном случае чип маркирован для 200 МГц, "15" может быть частью старой кодировки, фактическая частота определяется спецификацией и ревизией).
• R2 — ревизия/версия silicon (важный параметр для учета errata).

Основные варианты в семействе:

• MC9328MX1VP200 / MC9328MX1VP200R2 — один из самых распространенных вариантов на 200 МГц.
• MC9328MX1VP150 — вариант на 150 МГц.
• Различия также могут быть в размере встроенной SRAM (например, 0, 8 или 16 КБ) и температурном диапазоне (C/I).

Важно: Для точного соответствия всегда нужно сверяться с официальным Data Sheet (MC9328MX1DS, Rev. 5.1 или выше) и Errata Sheet.

Совместимые и альтернативные модели

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

• MC9328MX1 (i.MX1): Все модели этого семейства (VP150, VP200 и т.д.) являются программно-совместимыми на уровне ядра и периферии, но могут отличаться частотой, объемом SRAM и ревизией.
• i.MXL (MC9328MXL): Упрощенная и более дешевая версия i.MX1 с урезанной периферией (например, отсутствует контроллер NAND Flash). Требует проверки совместимости.
• i.MX21 / i.MX25 / i.MX27: Более поздние и мощные поколения семейства i.MX на ядрах ARM9 (ARM926EJ-S). Имеют схожую, но расширенную периферию (USB Host, Camera Interface, более быстрые шины). Не являются прямой заменой, требуется значительная адаптация схемотехники и ПО.

2. Совместимые по назначению (конкуренты того периода):

• Intel (Marvell) PXA2xx (на ядре XScale) — конкурирующая серия для КПК и смартфонов.
• Samsung S3C24xx (на ядре ARM920T) — очень популярная серия для встраиваемых систем.
• Cirrus Logic EP93xx (на ядре ARM920T) — ориентированы на мультимедиа и промышленность.
• Atmel AT91SAM9 (на ядре ARM926EJ-S) — более поздние микроконтроллеры общего назначения.

3. Современные альтернативы (для новых разработок): Для новых проектов категорически рекомендуется рассматривать современные микроконтроллеры NXP:

• i.MX RT Series (кросоверы на ядрах Cortex-M7/M33): Высокая производительность, реальное время, богатая периферия.
• i.MX 6/7/8 Series (на ядрах Cortex-A): Для сложных ОС (Linux, Android) и графических интерфейсов.
• Серия Kinetis или LPC на ядрах Cortex-M: Для классических задач микроконтроллеров.

Вывод

MC9328MXLCVM15R2 — это исторически значимый и мощный для своего времени микроконтроллер, который обеспечивал хороший баланс производительности, графических возможностей и энергоэффективности. При работе с ним сегодня критически важно учитывать его возраст: наличие errata, ограниченную доступность, устаревшие инструменты разработки и более низкую производительность по сравнению с современными аналогами. Для поддержки старых продуктов он остается актуальным, но для новых разработок выбор следует делать в пользу современных семейств.