Freescale MCF54455CVR200

Отличный выбор! Freescale MCF54455CVR200 — это высокопроизводительный микроконтроллер на базе архитектуры ColdFire V4e, ориентированный на сложные встраиваемые приложения. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MCF54455 — это флагманская модель семейства ColdFire V4e. Он сочетает в себе высокую производительность процессорного ядра с обширным набором периферийных интерфейсов, что делает его идеальным для устройств, требующих интенсивной обработки данных и многофункциональной коммуникации.

Ключевые области применения:

• Промышленная автоматизация (ПЛК, HMI, приводы)
• Сетевое оборудование (маршрутизаторы, шлюзы, точки доступа)
• Медицинские диагностические приборы
• Тестовое и измерительное оборудование
• Портативные терминалы сбора данных

Подробные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ColdFire V4e, с поддержкой инструкций MAC (Multiply-Accumulate) и модуля арифметики с плавающей запятой двойной точности (FPU).
• Тактовая частота: До 200 МГц (указана в парт-номере: CVR200).
• Производительность: До 310 Dhrystone 2.1 MIPS.
• Кэш-память: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.
• Внутренняя память: 128 КБ SRAM (доступна без тактов ожидания).

2. Память:

• Контроллер внешней шины: Поддержка SDRAM (DDR1/LPDDR), NOR/NAND Flash, SRAM.
• Встроенная Flash-память: Отсутствует (требует внешней памяти).
• Встроенная SRAM: 128 КБ.

3. Критически важные интерфейсы связи:

• Ethernet: Два 10/100 Мбит/с контроллера Fast Ethernet (FEC) с поддержкой MII/RMII.
• USB:
  • USB 2.0 OTG (Full-Speed) с встроенным PHY.
  • USB Host (Full-Speed) с встроенным PHY.
• CAN: Два модуля FlexCAN (версия 2.0B).
• UART/Serial: До 6 модулей UART (с поддержкой IrDA).
• SPI: До 4 модулей DSPI.
• I²C: Два модуля I²C.

4. Аналоговые интерфейсы:

• АЦП: 12-битный, последовательный, с поддержкой до 8 каналов.

5. Таймеры и система управления:

• Программируемый таймер: 8-канальный модуль периодического прерывания (PIT).
• Watchdog Timer: Один модуль.
• Модуль RTC: Часы реального времени с отдельным источником питания.
• ШИМ (PWM): 8 каналов.

6. Системные характеристики:

• Напряжение питания: Ядро: 1.5В (VDD), Периферия: 3.3В (VDDPLL, VDDIO).
• Температурный диапазон: Промышленный (как правило, -40°C до +85°C).
• Корпус: MAPBGA (чаще всего 256 или 360 выводов).
• Техпроцесс: 90 нм.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основной парт-номер задает базовые параметры. Полный номер включает суффиксы, указывающие на корпус, температурный диапазон и пр.

• Базовый номер: MCF54455CVR200
  • MCF54455 — семейство и модель.
  • C — версия ядра.
  • V — корпус (например, MAPBGA).
  • R — без свинца (RoHS).
  • 200 — частота ядра в МГц.

Примеры полных парт-номеров от дистрибьюторов:

• MCF54455CVR200 (базовый)
• MCF54455CVR200N (часто указывает на промышленный температурный диапазон)
• Возможны варианты типа MCF54455CVR200B для разных ревизий или упаковок.

Совместимые и альтернативные модели

1. Внутри семейства MCF5445x (прямые аналоги с отличиями):

• MCF54450: Урезанная версия. Основное отличие — один контроллер Ethernet (FEC) вместо двух. Прямая замена по выводам (pin-to-pin) для экономии, если не нужен второй порт ETH.
• MCF54451: Отличается интерфейсами связи (например, может иметь больше/меньше UART или CAN). Важно сверяться с datasheet.
• MCF54452/MCF54453/MCF54454: Модели с разными наборами периферии (например, с PCI-интерфейсом у MCF5445x). Не являются прямой заменой по выводам!

2. Модели с более высокой/низкой производительностью (архитектурная совместимость):

• Более новые/производительные (но не прямая замена):
  • Серия i.MX RT (от NXP): Cortex-M7 с гораздо более высокой производительностью (сотни МГц), также не имеет встроенной Flash. Является современной альтернативой для новых разработок (например, i.MX RT106x).
  • Серия Kinetis (от NXP): Cortex-M4/M7, с Flash, более ориентированы на широкий рынок МК.
• Более старые/менее производительные:
  • MCF5441x (ColdFire V4): Менее производительное ядро, меньший набор периферии.
  • MCF522xx (ColdFire V2): Значительно более простые и дешевые МК для менее требовательных задач.

3. Совместимость по программному обеспечению:

• Все микроконтроллеры на архитектуре ColdFire V4e (например, MCF5441x, MCF5445x) имеют высокую степень совместимости на уровне ядра. Код, написанный на C/ассемблере, часто можно портировать с минимальными изменениями.
• Код, зависящий от периферии (регистров UART, Ethernet и т.д.), потребует адаптации при переходе между разными семействами (даже внутри ColdFire).
• Среды разработки: Можно использовать CodeWarrior for ColdFire (классическая среда от Freescale/NXP) или современные инструменты на базе Eclipse/GCC (например, от NXP или сторонних поставщиков).

Важное примечание:

Компания Freescale была приобретена NXP Semiconductors в 2015 году. Поэтому данный микроконтроллер теперь является продуктом NXP. На официальном сайте NXP вы можете найти последнюю документацию, заказные образцы и средства разработки.

Рекомендуется всегда проверять актуальные данные на сайте NXP по номеру модели.