Freescale MC68MH360AI33L

Отличный выбор! Freescale MC68MH360AI33L — это высокопроизводительный 32-битный коммуникационный процессор (Communication Processor - CP), являющийся флагманом знаменитого семейства MC68360 (QUICC). Он был разработан для сложных встроенных сетевых и телекоммуникационных приложений, где требуется интенсивная обработка коммуникационных протоколов.

Краткое описание

MC68MH360AI33L — это улучшенная (Enhanced) версия стандартного MC68360. Ключевое отличие — наличие встроенной кэш-памяти 4 КБ (инструкции/данные), что существенно повышает общую производительность системы, особенно при работе с часто используемым кодом и данными.

Процессор интегрирует на одном кристалле:

1. ЦПУ на базе ядра 68EC000 (32-битное, статическое, с частотой до 33 МГц).
2. Мощный коммуникационный процессор (RISC-контроллер CPM), который работает независимо от основного ядра и разгружает его, обрабатывая протоколы связи.
3. Множество гибких последовательных интерфейсов через CPM.
4. Встроенную кэш-память 4 КБ (в версии "H").
5. Встроенную память SRAM 4 КБ (двухпортовая).
6. Контроллер прерываний, таймеры, контроллер DMA и контроллер шины.

Основное назначение: Маршрутизаторы, коммутаторы, мультиплексоры, контроллеры сетевых интерфейсов (Ethernet, T1/E1, ISDN), промышленные системы управления, телекоммуникационное оборудование.

Подробные технические характеристики

• Архитектура: 32-битная (ядерный процессор 68EC000, 32-битные регистры и АЛУ).
• Тактовая частота: 33 МГц (указывается в парт-номере как "33").
• Производительность: ~ 7-8 MIPS (на 33 МГц).
• Кэш-память: 4 КБ (организация: 256 строк х 16 байт). Может работать в режимах кэширования инструкций, данных или обоих.
• Встроенная SRAM: 4 КБ (общая для CPU и CPM).
• Коммуникационный процессор (CPM):
  • RISC-архитектура, работает на частоте ядра.
  • Семь серийных каналов (SCC) — каждый можно индивидуально сконфигурировать под поддержку различных протоколов:
    • Ethernet (10 Mbps)
    • HDLC/SDLC
    • PPP
    • AppleTalk
    • Synchronous Data Link Control (SDLC)
    • UART (асинхронный)
    • Бисинхронный (BISYNC)
    • и другие.
  • Один серийный периферийный интерфейс (SPI).
  • Два универсальных последовательных контроллера (USC), которые могут быть сконфигурированы как:
    • Два серийных управляющих канала (SMC) для UART/прозрачного режима.
    • Один Универсальный синхронный/асинхронный приемопередатчик (USART).
  • Один последовательный интерфейс I²C.
• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер прерываний (PIC).
• Таймеры:
  • Четыре 16-битных программируемых таймера общего назначения.
  • Сторожевой таймер (Watchdog Timer).
• Контроллер DMA: Четыре канала DMA для высокоскоростного обмена данными между памятью и периферией.
• Системный интерфейс: 32-битная мультиплексированная шина адреса/данных.
• Управление питанием: Режимы ожидания (Sleep) и остановки (Stop).
• Корпус: Как правило, QFP-160 (Plastic Quad Flat Pack, 160 выводов).
• Напряжение питания: 5 В (для ядра и вводов/выводов).
• Техпроцесс: CMOS.

Расшифровка парт-номера MC68MH360AI33L

• MC — Motorola (производитель, позже Freescale, сейчас NXP).
• 68 — семейство 68000.
• M — корпус (в данном случае, вероятно, обозначает "Enhanced" версию с кэшем, но часто "M" относится к диапазону рабочих температур, см. ниже).
• H — Ключевая буква! Обозначает наличие встроенной кэш-памяти (H-cache).
• 360 — номер базового семейства (QUICC).
• A — версия ядра или степпинг.
• I — Диапазон рабочих температур: I = Industrial (-40°C до +85°C). (C = Commercial 0°C to 70°C, V = Extended -40°C to +105°C).
• 33 — Тактовая частота в МГц.
• L — Напряжение питания: L = Low Voltage (3.3V). Важное замечание: В данном случае "L" может быть ошибкой в запросе или специфическим вариантом, так как классический MC68MH360 — это 5В процессор. Существовали низковольтные версии с другим суффиксом (например, MC68MH360VxxxL). Стандартный AI33 — это 5В. Необходимо проверять по даташиту конкретной поставки.

Совместимые модели и парт-номера

Процессоры семейства QUICC образуют большое дерево совместимости. Вот основные группы:

1. Прямые аналоги и варианты MC68MH360 (с кэшем):

• MC68MH360AI33 — то же самое, но без суффикса "L" (скорее всего, 5В версия).
• MC68MH360AI25 — версия на 25 МГц.
• MC68MH360AI40 — версия на 40 МГц (максимальная для серии H).
• MC68MH360FE25 — другой вариант корпуса/температурного диапазона.
• MC68MH360VT / MC68MH360ZV — версии с расширенным температурным диапазоном.

2. Базовое семейство MC68360 (без кэша):

• MC68360AI33 / MC68360FE25 и т.д. — Полные аналоги по функционалу, но без встроенной кэш-памяти 4 КБ. Программно совместимы сверху-вниз, но производительность ниже.
• MC68EN360 / MC68F360 — Варианты с различной комплектацией встроенной памяти (ROM/RAM) или оптимизированные для Ethernet.

3. Предшественники (функционально близкие, но могут быть отличия в распиновке и памяти):

• MC68302 — Более ранний мультипротокольный процессор. Менее производительный, но концептуально похожий.
• MC68EC000 + отдельные контроллеры — Дискретная реализация аналогичной функциональности.

4. Преемники и более современные аналоги (от NXP/Freescale):

• MPC8xx (например, MPC860, MPC823) — Следующее поколение (архитектура PowerPC). Имеют ядро PowerPC (более производительное) и улучшенный коммуникационный процессор. Не являются pin-to-pin совместимыми, но логически продолжают идеологию QUICC.
• MPC82xx (например, MPC8260) — Еще более мощное семейство PowerQUICC II.
• Многоядерные процессоры QorIQ — Современные платформы для сетевой обработки от NXP, наследники идеологии QUICC.

Важное примечание по замене:

При замене MC68MH360AI33L необходимо учитывать:

1. Наличие кэша (буква H). Версии без "H" будут работать, но могут потребовать коррекции ПО для достижения той же производительности.
2. Тактовую частоту. Версии с меньшей частотой (25 МГц) будут работать на пониженной скорости.
3. Диапазон температур (буква I, C, V).
4. Напряжение питания (суффикс L или его отсутствие). Это критический параметр для питания и согласования уровней.
5. Степпинг (A, B, C...). Поздние степпинги могут содержать исправления errata.

Рекомендация: Всегда сверяться с официальной документацией (Datasheet, Technical Data Sheet) для конкретного парт-номера перед проектированием или заменой.