Freescale MPC8313CVRADD

Отличный выбор! Freescale MPC8313CVRADD — это высокоинтегрированный коммуникационный процессор (PowerQUICC II Pro), ориентированный на приложения с умеренными требованиями к производительности и высокой степенью интеграции.

Краткое описание

MPC8313E — это система-на-кристалле (SoC), построенная на основе энергоэффективного ядра e300c3 (архитектура Power Architecture). Его ключевая особенность — удачное сочетание вычислительного ядра, развитой периферии для коммуникационных задач и интерфейсов для подключения внешних устройств, что делает его идеальным для:

• Сетевых маршрутизаторов начального уровня и шлюзов
• Контроллеров управления в промышленной автоматизации (ПЛК)
• Медиаконвертеров и устройств xDSL
• Систем видеонаблюдения (IP-камеры, видеорегистраторы)
• Встраиваемых контроллеров, требующих Ethernet и USB.

Суффикс в названии (CVRADD) расшифровывается как:

• C – Корпус: TBGA (пластиковый корпус с шариковыми выводами).
• V – Диапазон температур: Расширенный коммерческий (-40°C до +105°C). Это важный показатель для промышленного применения.
• R – Частота процессора: 266 MHz (ядро e300c3).
• A – Частота интерфейса DDR: 266 MHz (DDR2-533).
• DD – Версия модели и уровень функциональности (конкретная ревизия чипа).

Детальные технические характеристики

1. Вычислительное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (32-битная).
• Ядро: e300c3 с поддержкой командного набора Book E.
• Частота: До 333 МГц (в данной модификации CVRADD – 266 МГц).
• Кэш-память: 16 КБ L1-инструкций и 16 КБ L1-данных.
• Встроенный контроллер памяти: Поддержка до 32-бит ECC.

2. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: 32-битный DDR1/DDR2.
  • Поддерживает DDR2 до 266 МГц (DDR2-533).
  • Поддерживает DDR1 до 266 МГц (DDR-533).
• Встроенная ПЗУ (Boot ROM): 4 КБ.

3. Коммуникационная периферия (главная особенность PowerQUICC):

• Контроллер коммуникаций (CCM): Содержит два независимых коммуникационных процессора (CPM) на базе RISC.
• Интерфейсы связи:
  • 2x контроллера Ethernet (TSEC): 10/100/1000 Мбит/с каждый, с поддержкой IEEE 1588.
  • 2x контроллера USB 2.0: Один хост-контроллер (до 480 Мбит/с) и один контроллер для работы в режиме устройства (Device).
  • 2x контроллера UART (серийные порты).
  • Контроллер интерфейса PCI: 32-битный, версия 2.3, работает на частоте до 66 МГц.
  • Контроллер интерфейса SATA 1.0a: 1 порт (1.5 Гбит/с).
  • Контроллер интерфейса SD/MMC.
  • Контроллер интерфейса I²C.
  • Контроллер интерфейса SPI.

4. Дополнительные характеристики:

• Тактовая частота системной шины: 133/166 МГц.
• Напряжение питания: 1.0 В для ядра, 1.8 В / 2.5 В / 3.3 В для ввода-вывода.
• Техпроцесс: 90 нм.
• Количество выводов: 620 (корпус TBGA).
• Пакет обработки безопасности (SEC): Поддержка шифрования (DES, 3DES, AES, ARC4), хеширования (SHA-1, MD5) и аутентификации (HMAC).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты исполнения

Базовое семейство — MPC8313E. Конкретная модификация кодируется суффиксом, как в вашем примере. Основные варианты:

• MPC8313ECVRADDA – Аналог вашего, возможно, более поздняя ревизия.
• MPC8313ECVRADDC – То же самое, но с другой ревизией чипа.
• MPC8313EVRAFD – Пример с другими параметрами: 266 МГц ядро, 166 МГц DDR, корпус TBGA, температура 0°C до 105°C.
• MPC8313EVRAFF – 266 МГц ядро, 133 МГц DDR.
• MPC8313CVRAFF – 266 МГц ядро, 133 МГц DDR, коммерческий диапазон температур (0°C до 95°C).

Важно: Буква в конце (A, B, C, D) часто обозначает маскировочную ревизию (silicon mask revision). При замене желательно использовать ту же или более новую ревизию для гарантии совместимости.

Совместимые и аналогичные модели

При разработке или замене можно рассматривать следующие процессоры, которые находятся в одной или смежной нише:

1. От того же производителя (Freescale/NXP), семейство PowerQUICC II Pro:

• MPC8314E / MPC8315E: Ближайшие аналоги. Имеют дополнительный контроллер PCI Express (PCIe) вместо стандартного PCI, а также могут отличаться набором интерфейсов (например, отсутствием SATA). Требуют проверки pin-to-pin совместимости.
• MPC8343E / MPC8347E / MPC8349E: Более старшие и производительные модели в линейке PowerQUICC II Pro. Имеют более мощное ядро e300, больше интерфейсов (например, дополнительный Gigabit Ethernet). Не являются прямой заменой, но могут рассматриваться при переходе на новую платформу.
• MPC8377E / MPC8378E / MPC8379E: Следующее поколение (PowerQUICC II Pro+). Имеют ядро e300c4 с тактовой частотой до 800 МГц, более современную периферию (USB 2.0 с PHY, два SATA). Требуют изменения разводки платы.

2. Более современные аналоги (от NXP):

• Серия Layerscape LS1020A: 32-битные процессоры ARM Cortex-A7 (двухъядерные). Значительно более высокая производительность, низкое энергопотребление, современные интерфейсы (PCIe Gen2, SATA 3.0, USB 3.0). Полностью другая архитектура и разводка.
• Серия QorIQ P1/P2 (например, P1011, P1022): Эволюционное развитие PowerQUICC на базе ядер e500 (Power Architecture). Более высокая производительность на тактовую частоту, улучшенная периферия.

3. Для прямой замены (если требуется найти аналог): При поиске замены на аналогичный чип обращайте внимание на:

• Совместимость по выводам (pinout).
• Совместимость контроллера памяти (DDR1/DDR2, частота).
• Наличие критически важных интерфейсов (PCI vs PCIe, SATA, количество Ethernet).
• Поддержка со стороны операционной системы и инструментов разработки.

Вывод: MPC8313E (CVRADD) — это проверенная, надежная и хорошо документированная платформа для встраиваемых систем среднего класса. При поиске замены или начале нового проекта стоит сначала проверить наличие и цену данной конкретной ревизии, а также рассмотреть возможность перехода на более современные аналоги от NXP (Layerscape, QorIQ P-Series) или процессоры на архитектуре ARM, если это позволяет время и ресурсы на перепроектирование.