Freescale MPC870CZT66

Отличный выбор! Freescale MPC870CZT66 — это мощный и надежный 32-битный микроконтроллер (МК) из семейства PowerQUICC (Quad Integrated Communications Controller), ориентированный на встраиваемые коммуникационные и сетевые приложения.

Общее описание

MPC870 (также известный как MPC8xx) — это не просто микроконтроллер, а целая система-на-кристалле (SoC), построенная на базе процессорного ядра PowerPC 603e. Его ключевая особенность — интегрированный программируемый коммуникационный процессор CPM (Communications Processor Module), который разгружает основное ядро, обрабатывая множество периферийных интерфейсов. Это делает его идеальным для устройств, где требуется одновременная работа нескольких каналов связи.

Основные области применения:

• Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы начального/среднего уровня
• Контроллеры удаленного доступа (RAC)
• Промышленные системы управления и автоматизации
• Телекоммуникационное оборудование (мультиплексоры, концентраторы)
• Встраиваемые шлюзы и межсетевые экраны

Ключевые технические характеристики MPC870CZT66

Расшифровка маркировки: C – температурный диапазон (0°C to 95°C), Z – корпус, T – вариант исполнения, 66 – тактовая частота в МГц.

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: PowerPC 603e (32-бит)
• Тактовая частота: 66 МГц
• Производительность: ~ 100 MIPS (при 66 МГц)
• Встроенные модули: MMU (блок управления памятью), FPU (сопроцессор с плавающей точкой)

2. Коммуникационный процессор (CPM):

• Тактовая частота: Работает на частоте ядра (66 МГц)
• Интерфейсы, поддерживаемые CPM:
  • 4 канала SCC (Serial Communication Controller): Могут быть программно сконфигурированы как:
    • Ethernet 10/100 Mbps (через дополнительный физический уровень - PHY)
    • HDLC/SDLC
    • UART (асинхронный последовательный порт)
    • Synchronous UART
    • AppleTalk
    • IrDA (инфракрасный порт)
  • 2 канала SMC (Serial Management Channel): Могут работать как UART или быть использованы для управления GSM-модемами.
  • 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface)
  • 1 канал I²C
  • Интерфейс параллельного порта (Parallel Interface Port)

3. Память:

• Встроенная память инструкций CPM (Dual-Port RAM): 8 КБ
• Встроенная память данных CPM: 4 КБ
• Встроенная системная память (SRAM): 4 КБ
• Контроллер внешней памяти: Гибкий контроллер, поддерживающий различные типы памяти:
  • DRAM (до 64 МБ)
  • SRAM
  • Flash-память (NOR, NAND)
  • ROM
  • Позволяет создавать до 8 банков памяти с индивидуальными настройками.

4. Периферия и таймеры:

• Системный таймер (System Interface Unit - SIU): Включает в себя периодический таймер, часы реального времени (RTC), watchdog-таймер.
• Общие таймеры CPM: 4 x 16-битных таймера общего назначения.
• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер прерываний.

5. Корпус и питание:

• Тип корпуса: CQFP (Ceramic Quad Flat Pack) – керамический квадрантный плоский корпус (часто обозначается как PBGA в документации, но Z-версия обычно CQFP).
• Количество выводов: 256 (вариант T в маркировке указывает на конкретный вариант корпуса/выводов).
• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и ввода-вывода).

Парт-номера и совместимые модели

MPC870 имеет большое семейство, различающееся по частоте, температурному диапазону, корпусу и объему поддерживаемой памяти.

1. Прямые аналоги по архитектуре и возможностям (семейство MPC8xx):

• MPC860: Более ранняя и популярная модель-предшественник. MPC870 является его развитием с улучшенным ядром (603e вместо 8xx) и немного измененной периферией. Многие программы могут быть портированы, но требуется переработка кода, связанного с ядром и системными регистрами.
• MPC821/MPC823: Более простые и дешевые версии с урезанной периферией.
• MPC850/MPC855T: Часто рассматриваются как аналоги по классу, но с другим набором интерфейсов (например, отсутствие Ethernet на CPM в некоторых версиях).
• MPC880: Поздняя модель с более высокой производительностью.

2. Совместимые по выводам (Drop-in Replacement) и близкие аналоги в линейке MPC870:

• MPC870T (базовая модель): Без суффиксов, указывающих на частоту и корпус.
• MPC870CZx66 / MPC870CZx50: Модели с разной частотой (50 или 66 МГц).
• MPC870VR66 / MPC870VR50: Версии в корпусе BGA (Ball Grid Array), а не CQFP. Не являются совместимыми по корпусу!
• MPC870FE: Версии с расширенным температурным диапазоном (-40°C to +105°C).

Важное замечание: При замене необходимо сверять полный парт-номер и ревизию чипа (обозначается на корпусе, например, x.x), так как между ревизиями могут быть отличия, требующие корректировки ПО.

3. Современные аналоги (от NXP, после покупки Freescale): Семейство MPC8xx считается устаревшим (End-of-Life). Для новых разработок NXP предлагает современные и более производительные аналоги:

• Серия QorIQ P1/P2 (например, P1010, P1020): Многоядерные процессоры на архитектуре Power Architecture e500, прямые наследники PowerQUICC.
• Серия Layerscape (например, LS1020A): Процессоры на архитектуре ARM, ориентированные на сетевые и коммуникационные задачи.
• Серия MPC5xxx (например, MPC5748G): Мощные МК для автомобильной и промышленной автоматизации, но на архитектуре Power Architecture.

Итог

Freescale MPC870CZT66 — это классический коммуникационный контроллер, который был флагманом для своего времени. Его сила — в гибком коммуникационном процессоре CPM, способном обслуживать множество протоколов одновременно. Несмотря на снятие с производства, он до сих пор может встречаться в обслуживаемом промышленном и сетевом оборудовании. Для новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги от NXP.