Freescale MPC8241LZQ200D

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale MPC8241LZQ200D, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MPC8241LZQ200D — это высокоинтегрированный микропроцессор с архитектурой PowerPC, принадлежащий к семейству MPC82xx (изначально разработанному Motorola, позже — Freescale, а сейчас часть NXP). Этот чип является частью линейки "PowerQUICC II", где "QUICC" означает "Quad Integrated Communications Controller".

Его ключевая особенность — высокая степень интеграции, что делает его идеальным решением для встраиваемых систем, требующих обработки данных и коммуникационных функций в одном кристалле. Он объединяет на одном чипе два основных компонента:

1. Процессорное ядро (CPU Core): Основан на высокопроизводительном 32-битном ядре PowerPC 603e, работающем на частоте 200 МГц.
2. Коммуникационный процессор (Communication Processor Module - CPM): Второй процессор, который освобождает основное ядро от обработки задач, связанных с периферийными интерфейсами и коммуникациями. CPM включает контроллеры для таких интерфейсов, как Ethernet, USB, Serial и др.

Основные сферы применения: сетевые маршрутизаторы и коммутаторы, интернет-шлюзы, системы хранения данных (NAS), телекоммуникационное оборудование, промышленные контроллеры.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors) | | Семейство | MPC82xx / PowerQUICC II | | Архитектура | 32-битная PowerPC | | Процессорное ядро | PowerPC 603e | | Тактовая частота ядра | 200 МГц | | Скорость системной шины | 66 МГц | | Интегрированный кэш | • Кэш инструкций: 16 КБ
• Кэш данных: 16 КБ | | Память | • Встроенный контроллер SDRAM (до 128 МБ)
• Контроллер ROM/Flash/SRAM | | Коммуникационный процессор (CPM) | • 32-битный RISC-процессор (на частоте до 200 МГц)
• Выделенная ОЗУ для CPM (8 КБ)
• Выделенная ПЗУ для CPM (4 КБ) | | Коммуникационные интерфейсы | • 2x Ethernet控制器 (FEC) 10/100 Мбит/с
• 2x UART (последовательный порт)
• 2x USB 1.1 (Host)
• 2x I²C
• Контроллер прерываний | | Дополнительные интерфейсы CPM | Поддерживает микропрограммную загрузку для:
• 4x Serial Communication Controllers (SCC)
• 2x Serial Management Controllers (SMC)
• 1x Serial Peripheral Interface (SPI)
• 1x I²C | | Напряжение питания | • Ядро: 2.0 В
• I/O: 3.3 В | | Техпроцесс | 0.25 мкм / 0.18 мкм (в зависимости от ревизии) | | Корпус | PBGA (Plastic Ball Grid Array) | | Количество выводов | 357 | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C |

Парт-номера и варианты исполнения

Полное название микросхемы следует стандартной маркировке Freescale:

• MPC8241: Название модели.
• L: Показывает низковольтное питание ядра.
• Z: Вариант корпуса (PBGA).
• Q: Символ, обозначающий безгалогенное исполнение или другой экологический стандарт.
• 200: Частота ядра в МГц.
• D: Ревизия или версия кристалла.

Наиболее распространенные парт-номера и аналоги в том же семействе:

• MPC8241LZQ200D (рассматриваемая модель)
• MPC8241LZU200D (может отличаться температурным диапазоном или корпусом)
• MPC8241LZV200D (аналогично)
• MPC8241LZQ133 (версия с частотой 133 МГц)
• MPC8241LZU133 (версия с частотой 133 МГц)
• MPC8240LZQ133 (модель с урезанной функциональностью, например, только одним Ethernet-контроллером)

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость зависит от конкретного применения, но следующие микросхемы являются прямыми аналогами или моделями из того же семейства, которые можно рассматривать для замены или нового проекта.

Прямые аналоги в семействе MPC824x:

• MPC8245: Более новая версия с улучшенным ядром и периферией.
• MPC8247: Еще более продвинутая модель в том же семействе.
• MPC8240: Как упомянуто выше, имеет немного урезанную периферию.

Модели с аналогичной архитектурой (PowerQUICC II):

• MPC8260: Очень популярная модель с более мощным CPM и поддержкой ATM. Имеет другой баланс производительности и набор интерфейсов.
• MPC8272: Модель с ядром PowerPC G2_LE.

Современные替代ы (от NXP):

Семейство PowerQUICC II считается устаревшим. Для новых разработок NXP предлагает современные и более производительные аналоги:

• Серия Layerscape (например, LS1020A): Современные процессоры для сетевых применений с ядрами ARM.
• Серия QorIQ P1 / P2 (например, P1010, P1020): Прямые наследники архитектуры PowerQUICC, также на ядрах Power Architecture (e500), обладают значительно более высокой производительностью и энергоэффективностью.
• Серия QorIQ T1: Многоядерные процессоры для коммуникаций.

Важно: При замене MPC8241LZQ200D на другую модель необходимо проверить:

1. Распиновку (pin-to-pin compatibility).
2. Напряжения питания.
3. Тактовые частоты.
4. Поддержку необходимых периферийных интерфейсов.
5. Требования к программному обеспечению (драйверы, прошивка CPM).

Для данного чипа обычно требуется внешняя Flash-память для хранения загрузчика и ОС, а также SDRAM для оперативной памяти.