Freescale MPC8247CZQTIEA

Отличный выбор! Freescale MPC8247CZQTIEA — это высокопроизводительный и интегрированный микропроцессор для встраиваемых систем, сочетающий в себе процессорное ядро PowerPC и богатый набор периферии. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

Микропроцессор MPC8247 принадлежит к семейству PowerQUICC II, также известному как Коммуникационный процессор (Communications Processor). Его ключевая особенность — архитектура "два-в-одном":

1. Ядро процессора (CPM): На основе архитектуры PowerPC 603e (с набором команд Book E), отвечающее за выполнение прикладных задач и управление сложной интегрированной периферией.
2. Системный интерфейс (SIU): Включает в себя контроллер памяти, шинный мост и контроллеры ввода-вывода, что позволяет напрямую подключать различные типы памяти и устройства.

Этот процессор был разработан для сетевых и телекоммуникационных устройств, промышленных контроллеров, систем хранения данных и другого оборудования, требующего высокой вычислительной мощности и развитых возможностей подключения.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро процессора:

• Архитектура: PowerPC 603e (с поддержкой Book E для встраиваемых систем).
• Тактовая частота (в данной модели): 450 МГц (частота ядра).
• Производительность: До ~ 800 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Разрядность: 32-бит.
• Встроенный блок вычислений с плавающей запятой (FPU): Да (одинарной точности).

2. Память:

• Контроллер памяти (SDRAM): Поддерживает SDRAM SDRAM до 133 МГц (PC133). Может работать с 32- или 64-битной шиной данных.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 16 КБ.
  • L1-кэш данных: 16 КБ.
• Контроллер ПЗУ/Flash/SRAM: Встроенный контроллер для загрузочной и статической памяти (до 8 банков).

3. Интегрированная периферия (Коммуникационный процессорный модуль - CPM): Это "сердце" коммуникационных возможностей чипа. Работает на отдельной частоте (может быть равен или в соотношении с частотой ядра).

• RISC-контроллер: Отдельный 32-битный RISC-процессор для обработки задач периферии, разгружающий основное ядро.
• Контроллеры связи:
  • Ethernet: Два 10/100 Мбит/с контроллера Ethernet (FEC - Fast Ethernet Controller).
  • Serial: Множество последовательных интерфейсов, конфигурируемых как:
    • UART (до 4 каналов)
    • HDLC/SDLC (до 4 каналов)
    • Serial Peripheral Interface (SPI)
    • I²C (двухпроводной интерфейс)
• Таймеры: Четыре 16-битных таймера общего назначения, сторожевой таймер.

4. Системный интерфейс:

• Шина данных: 32-битная.
• Шина адреса: 32-битная.
• Шина PCI: Интерфейс PCI 2.2, работающий на частоте до 66 МГц (32-бит, 3.3В). Позволяет подключать стандартные PCI-устройства.
• DMA: Контроллер прямого доступа к памяти.

5. Технология и корпус:

• Техпроцесс: 0.13 мкм (130 нм), технология CMOS.
• Напряжение питания: Ядро: 1.5В, I/O: 3.3В.
• Тип корпуса: TEPBGA-352 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array, 352 вывода). Буква "T" в маркировке часто указывает на корпус с улучшенными тепловыми характеристиками.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C. Суффикс "EA" в номере детали может указывать на расширенный температурный диапазон.

Расшифровка парт-номера MPC8247CZQTIEA

• MPC: Линейка микропроцессоров Freescale (Motorola).
• 8247: Модель процессора (семейство PowerQUICC II).
• C: Ревизия ядра или техпроцесса.
• Z: Вариант корпуса (TEPBGA-352).
• Q: Квалификация (стандартная для автомобильной/промышленной электроники).
• T: Температурный диапазон (промышленный, -40°C...+85°C).
• I: Вариант исполнения (может указывать на бессвинцовую технологию (Pb-free) или RoHS-совместимость).
• EA: Код скорости/частоты. "EA" соответствует частоте ядра 450 МГц.

Парт-номера и совместимые модели (Аналоги и варианты)

1. Прямые аналоги и варианты в семействе MPC8247: Разные суффиксы обозначают разные частоты, температурные диапазоны и типы корпусов.

• MPC8247CZQTIEA (450 МГц, Ind, TEPBGA-352) — ваш вариант.
• MPC8247CZQIEA — может отличаться отсутствием "T" (например, коммерческий температурный диапазон 0°C...+70°C) или другим корпусом.
• MPC8247CZQTIED — суффикс "ED" часто соответствует частоте 400 МГц.
• MPC8247CZQTIEB — суффикс "EB" часто соответствует частоте 350 МГц.
• MPC8247CZQTIE — может быть версией с частотой 300 МГц.
• MPC8247CVRTIEB / MPC8247CVRQIEA — варианты в корпусе VRBGA-352.

2. Совместимые и похожие модели из семейства PowerQUICC II: Эти процессоры имеют схожую архитектуру (ядро + CPM), но могут отличаться набором периферии, частотой или количеством портов.

• MPC8245: Более ранняя/базовая модель. Основное отличие — наличие только одного контроллера Ethernet (FEC) вместо двух.
• MPC8248: Очень близкий аналог. Отличия минимальны и часто касаются ревизии или оптимизации энергопотребления. Прямая функциональная и pin-to-pin совместимость с MPC8247 не гарантирована без проверки datasheet, но на уровне архитектуры и ПО они очень похожи.
• MPC8260 / MPC8264 / MPC8265 / MPC8272: Представители семейства PowerQUICC II Pro. Имеют более мощное ядро (603e/603e+ с улучшенным FPU или e300), более быструю шину (60x вместо локальной), часто более высокие частоты и расширенные коммуникационные возможности (например, поддержку ATM, больше каналов HDLC). Не являются pin-to-pin совместимыми, но программно близки на уровне CPM.

3. Последующие поколения (для новых разработок):

• PowerQUICC III (MPC85xx): На базе ядра e500, значительно более высокая производительность, интегрированный Gigabit Ethernet, PCI Express, SATA (например, MPC8548, MPC8568).
• QorIQ серии P1/P2 (MPC83xx/MPC57xx): Наследники архитектуры PowerQUICC, предлагающие лучшую производительность на ватт (например, MPC8308, MPC8349).

Важное примечание: При замене или выборе аналога крайне важно сверяться с официальными документами (Datasheet, Hardware Specifications, Errata) от NXP (ранее Freescale), так как даже в рамках одного парт-номера могут быть различия в ревизиях, влияющие на работу. Проверка pin-to-pin совместимости и поддержки необходимых функций обязательна.