Freescale PC7115VM800

Отличный микроконтроллер для встраиваемых систем своего времени. Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости для Freescale PC7115VM800.

Общее описание

Freescale PC7115VM800 — это 32-разрядный микроконтроллер (МК) семейства ColdFire V1, построенный на ядре MCF51QE. Он ориентирован на применение в энергоэффективных и cost-sensitive (чувствительных к цене) встраиваемых системах, требующих хорошего баланса между производительностью, периферией и потреблением.

Ключевые особенности:

• Архитектура: Ядро ColdFire V1 (версия V1), 32-битная RISC-архитектура с сокращенным набором команд.
• Целевой рынок: Промышленная автоматизация, бытовая электроника, системы безопасности, медицинские приборы, интеллектуальные датчики, устройства с питанием от батарей.
• Основные преимущества: Низкое энергопотребление, богатый набор периферии, встроенный источник опорного напряжения (VREF), что упрощает схемотехнику.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | Freescale ColdFire V1 (MCF51QE) | | Тактовая частота (CPU) | До 50 MHz (макс.) | | Производительность | ~ 50 Dhrystone MIPS (при 50 МГц) | | Флэш-память (Flash) | 64 КБ | | ОЗУ (RAM) | 8 КБ | | Напряжение питания | 1.8 В — 3.6 В (широкий диапазон для работы от батарей) | | Периферия (кратко) | | | - Таймеры | 2x 16-битных таймера (TPM) с поддержкой PWM, input capture, output compare. Модуль периодического прерывания (PIT). | | - АЦП (ADC) | 16-канальный 12-битный АЦП с временем преобразования < 3 мкс. Имеет внутренний источник опорного напряжения (VREF). | | - Интерфейсы связи | 2x UART (SCI), 1x SPI, 1x I²C. | | - Аналоговый компаратор | 1 компаратор (ACMP) с программируемым источником опорного напряжения. | | - Контроллер сброса (CRC) | Встроенный модуль для проверки целостности памяти. | | - Сторожевой таймер (Watchdog) | Независимый сторожевой таймер (COP). | | - Генератор тактовой частоты | Внутренний тактовый генератор (ICS), не требующий внешних кварцевых резонаторов для базовой работы. | | - Входы/Выходы (GPIO) | До 40 линий GPIO (зависит от корпуса). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (стандартно для серии). | | Корпус | Чаще всего LQFP-48 (7x7 мм). |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Обычно номер PC7115VM800 является частью полного ordering-номера, который указывает на конкретные параметры: корпус, температурный диапазон, тип упаковки.

Базовый парт-номер и его расшифровка:

• MCF51QE128VM80 — это, вероятно, более полное и точное обозначение семейства.
  • MCF51QE — семейство (ядро ColdFire V1).
  • 128 — Общий объем памяти (флэш+ОЗУ) в КБ? (Внимание: у PC7115VM800 именно 64КБ флэш + 8КБ ОЗУ. Возможно, "128" — это код линейки).
  • VM80 — Скорее всего, означает V (расширенный температурный диапазон), M80 (частота 50 МГц?).

Полные ordering-номера (примеры):

• MCF51QE128VM80R — Версия в ленте (Tape & Reel) для автоматического монтажа.
• MCF51QE128VM80N — Версия в лотке (Tray).
• Часто в даташитах и списках продукции используется именно обозначение MCF51QE128.

Важно: PC7115VM800 — это, по всей видимости, маскированный (mask) ROM-вариант микроконтроллера. Это означает, что программа "прошивается" на заводе при производстве кристалла, а не пользователем во флэш-память. Это самый дешевый вариант для крупносерийного производства. Соответствующий Flash-вариант (для разработки и мелких серий) будет иметь другой номер.

Ближайший Flash-аналог (для разработки):

• MCF51QE128CLK — Микроконтроллер с Flash-памятью в корпусе LQFP-48. Это основной аналог для прототипирования и проектов, где нужна перепрошивка.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства ColdFire V1 (MCF51QE):

• MCF51QE64 / MCF51QE32 — Модели с уменьшенным объемом памяти (32/64 КБ флэш, 4/8 КБ ОЗУ). Прямо совместимы по выводам и периферии, позволяют снизить стоимость, если ресурсов хватает.
• MCF51QE256 — Модель с увеличенной памятью (256 КБ флэш, 32 КБ ОЗУ). Позволяет масштабировать проект вверх.
• MCF51JM / MCF51JE — Более продвинутые серии ColdFire V1 со встроенным контроллером USB (в случае JM) или Ethernet (в случае JE). Не являются pin-to-pin совместимыми, но сохраняют совместимость на уровне ядра и инструментов.

2. Современные аналоги от NXP (преемник Freescale): Семейство ColdFire V1 считается устаревшим (End-of-Life). NXP активно предлагает миграцию на более современные и энергоэффективные архитектуры:

• Kinetis L-серия (ARM Cortex-M0+) — Прямой и рекомендуемый аналог по цене, производительности и периферии. Например, серии KL1x, KL2x, KL3x. Имеют больший объем памяти, более низкое энергопотребление и современную экосистему на базе Cortex-M.
  • Конкретный аналог: MKL16Z64VLH4 или MKL26Z64VLH4 (Cortex-M0+, 64КБ флэш, 8КБ ОЗУ, LQFP-48, богатая периферия).
• Kinetis E-серия (ARM Cortex-M0+) — Серия, ориентированная на повышенную надежность и устойчивость к помехам (для промышленности).
• Kinetis K-серия (ARM Cortex-M4) — Для задач, требующих большей вычислительной мощности (с DSP, FPU).

3. Аналоги от других производителей:

• STMicroelectronics STM32F0 (ARM Cortex-M0) — Серия STM32F051, STM32F091.
• Microchip PIC32MX1xx/2xx (MIPS M4K) — По производительности и периферии.
• Texas Instruments MSP432 (ARM Cortex-M4F) — Особенно актуально для приложений с низким энергопотреблением и использованием АЦП.

Вывод

Freescale PC7115VM800 (MCF51QE128) — это надежный, хорошо оснащенный 32-битный МК для массовых продуктов. Его ключевые преимущества — низкое напряжение питания, наличие 12-битного АЦП с VREF и низкая стоимость в mask-версии для больших тиражей.

Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать миграцию на современные платформы, такие как NXP Kinetis L или аналогичные серии на ядре ARM Cortex-M, которые предлагают лучшую производительность на ватт, более современные инструменты разработки и долгосрочную доступность на рынке.