Freescale MC68LC302PU20VCT

Отличный выбор! MC68LC302PU20VCT — это очень интересный и исторически значимый процессор от Freescale Semiconductor (ранее Motorola Semiconductor). Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC68LC302 — это 32-битный микропроцессор, принадлежащий к семейству Motorola 68300. Это упрощенная (облегченная — "LC" означает Low Cost) версия знаменитого процессора MC68302, который был первым в мире микроконтроллером со встроенным многостандартным контроллером каналов связи (IDMA, SCC, SCP).

Ключевая особенность MC68LC302 — отсутствие встроенного контроллера каналов связи (CPM - Communications Processor Module), который был "фишкой" полного MC68302. Это делает его более дешевым и ориентированным на приложения, где не требуется сложная многоканальная последовательная коммуникация, но нужна производительность 32-битного ядра CPU32 (упрощенная версия ядра MC68020) и гибкость системной шины.

Основное назначение: Встраиваемые системы, сетевые устройства (маршрутизаторы, коммутаторы начального уровня), промышленные контроллеры, системы управления, где требовалась 32-битная производительность и периферия 68302, но без избыточных коммуникационных функций.

Суффикс в партномере (PU20VCT):

• P: Корпус Plastic Quad Flat Pack (PQFP).
• U: Соответствие промышленному температурному диапазону (-40°C до +85°C).
• 20: Тактовая частота ядра — 20 МГц.
• V: Напряжение питания 3.3 В (очень передовое для своего времени решение, обеспечивающее низкое энергопотребление).
• CT: Версия ядра и технологический процесс (конкретная ревизия).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная, CISC | | Ядро | CPU32 (совместимое с MC68020, упрощенное) | | Тактовая частота | 20 МГц | | Напряжение питания | 3.3 В ± 0.3 В | | Потребляемая мощность | ~ 300 мВт (тип., при 20 МГц, 3.3В) | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C | | Объем ОЗУ на кристалле | Нет | | Объем ПЗУ на кристалле | Нет | | Системный таймер | 1 x 16-битный таймер (от системного модуля 68302) | | Контроллер прерываний | Встроенный программируемый контроллер прерываний | | Контроллер DMA | 2 канала DMA (IDMA — Integrated DMA, наследие 68302, но без привязки к SCC) | | Контроллер шины | Гибкий программируемый контроллер шины для работы с различными типами памяти и устройств. | | Контроллер готовности | Встроенный (для работы с медленными устройствами). | | Контроллер сброса и тактирования | Встроенный генератор часов и схема сброса. | | Параллельный порт | Общий порт ввода/вывода (часть системного модуля). | | Коммуникационный процессор (CPM) | ОТСУТСТВУЕТ (главное отличие от MC68302). | | Шина данных | 16-битная (внешняя). | | Шина адреса | 24-битная (адресует до 16 МБ физической памяти). | | Корпус | PQFP (Plastic Quad Flat Pack), 144 вывода. | | Техпроцесс | CMOS. |

Парт-номера и совместимые модели

Семейство MC68LC302 выпускалось с разными частотами и напряжениями. Основные варианты:

Прямые парт-номера (аналогичные по функциям):

• MC68LC302PU16VCT: 16 МГц, 3.3В, промышл. темп., PQFP-144.
• MC68LC302PU25VCT: 25 МГц, 3.3В, промышл. темп., PQFP-144.
• MC68LC302RC16: 16 МГц, 5В, коммерч. темп., другой корпус.
• MC68LC302RC20: 20 МГц, 5В, коммерч. темп.

Совместимые и родственные модели (замена требует анализа схемы и ПО):

1. Полный аналог с CPM: MC68302 (серии RC, FE, PV, etc.). Является прямым функциональным надмножеством. Если в вашем устройстве не используются SCC, SMC и другие функции CPM, замена на LC302 возможна. Если используются — замена невозможна.
2. Более новые процессоры семейства 68300:
   • MC68EN302: Улучшенная версия 68302 с тактовой частотой до 25 МГц, оптимизированная для Ethernet-приложений.
   • MC68306 / MC68EC060: "Система-на-кристалле" с ядром CPU32, встроенной SRAM, контроллером DRAM и UART. Более интегрированное решение.
   • MC68360 (QUICC): Знаменитый процессор, наследник 68302. Имеет мощное ядро CPU32+, усовершенствованный CPM (до 4 SCC, 2 SMC, больше таймеров, поддержка Ethernet). Архитектурно совместим, но требует серьезной переработки платы и ПО.
3. Процессоры с ядром ColdFire (эволюционное развитие):
   • Семейство MCF520x (например, MCF5206, MCF5208). Имеют совместимое с CPU32 ядро ColdFire V2, но с улучшенной производительностью и набором периферии. Во многих случаях могут быть программно-совместимыми на уровне ассемблера, но требуют полной переразводки платы. Это логическое развитие архитектуры.

Важное замечание по замене

Замена MC68LC302 на другую модель — нетривиальная задача из-за:

• Разного напряжения питания (3.3В vs 5В).
• Разной распиновки (особенно при переходе на процессоры с корпусом BGA или другого типа QFP).
• Отличий в тактировании и инициализации.
• Необходимости адаптации firmware, особенно при переходе на ColdFire.

Вывод: MC68LC302PU20VCT — это специализированный 32-битный процессор для встраиваемых систем своего времени, предлагающий баланс производительности, низкого энергопотребления (3.3В) и стоимости за счет удаления коммуникационного модуля. Его прямые аналоги — другие процессоры серии LC302, а функциональные наследники — в семействах 68306 и ColdFire.