Freescale MPC8347CVRADDB

Отличный выбор! Freescale MPC8347CVRADDB — это высокопроизводительный и гибкий системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) для встроенных сетевых и коммуникационных приложений. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

Микропроцессор MPC8347E, частью которого является чип MPC8347CVRADDB, принадлежит к семейству PowerQUICC™ II Pro от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Это система-на-кристалле, интегрирующая ядро процессора Power Architecture e300, набор системной логики и множество высокоскоростных интерфейсов связи. Он был разработан для применения в качестве "системного контроллера" в сложных сетевых устройствах, телекоммуникационном оборудовании, промышленных контроллерах, а также в качестве процессора управления (Service Processor) в серверах и системах хранения данных.

Ключевая идея: Освободить основное процессорное ядро от задач ввода-вывода и коммуникации, переложив их на интегрированные контроллеры и коммутационную шину.

Детальные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (Book E)
• Ядро: e300c2 (на основе PowerPC G2)
• Тактовая частота: 266 МГц (для модификации CVRADDB, где "D" в коде частоты указывает на 266 MHz)
• Разрядность: 32-бит
• Производительность: До 400 MIPS (при 266 МГц)
• Кэш-память: 32 КБ инструкций (L1 I-Cache) и 32 КБ данных (L1 D-Cache)

2. Системный интерфейс и память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1 (DDR SDRAM)
  • Разрядность шины: 32 или 64 бита (конфигурируется)
  • Тактовая частота памяти: до 133 МГц (DDR266)
  • Встроенный контроллер DMA.
• Контроллер локальной шины (Local Bus):
  • Поддержка интерфейсов для подключения ПЗУ (Flash), SRAM, FPGA и других низкоскоростных периферийных устройств.
  • Реализует спецификацию MPC8540 Local Bus (60x/MPX).
  • До 8 банков памяти, программируемые тайминги.

3. Коммуникационные интерфейсы и периферия:

• Коммутационная матрица (TSEC — Three-Speed Ethernet Controllers):
  • Два 10/100/1000 Мбит/с контроллера Ethernet с поддержкой IEEE 1588.
  • Интегрированные блоки MAC и GMII/RGMII/MII интерфейсы для прямого подключения к PHY-чипам.
• Контроллер PCI:
  • Версия PCI 2.3.
  • Поддержка режимов Host (инициатор) и Agent (устройство).
  • ​​32-битная шина, работающая на частоте до 66 МГц.
• Контроллер USB 2.0:
  • Один хост-контроллер USB (до 480 Мбит/с в режиме High-Speed).
  • Поддержка режима OTG (On-The-Go).
• Контроллер последовательного интерфейса (UART):
  • Два канала UART на основе ядра 16550.
• Контроллер I²C: Один канал.
• Контроллер SPI: Один канал.
• Контроллер прерываний (EPIC): Программируемый контроллер внешних прерываний.
• Таймеры: Общий системный таймер (GPT), watchdog-таймер, таймер для протокола IEEE 1588.
• Контроллер DMA: Четырехканальный.

4. Прочие параметры:

• Техпроцесс: 130 нм.
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, вводы-выводы: 2.5В и 3.3В.
• Корпус: TEPBGA-672 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array, 672 вывода). Это ключевая информация для разводки платы.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial, -40°C до +85°C) — на это указывает суффикс "D" в конце маркировки.
• Упаковка: Trays (лотки).

Расшифровка парт-номера MPC8347CVRADDB

• MPC8347: Базовое название семейства/модели.
• C: Вариант корпуса (TEPBGA-672).
• V: Диапазон напряжения питания (1.2V для ядра).
• R: Температурный диапазон (Industrial, -40°C до +85°C).
• A: Уровень тактовой частоты процессора (относится к линейке).
• D: Частота процессора — 266 МГц.
• D: Частота платформы (коэффициент) — 133 МГц.
• B: Ревизия кристалла.

Совместимые модели и парт-номера (альтернативы)

Совместимость определяется корпусом (TEPBGA-672), набором периферии и диапазоном частот/напряжений.

1. Прямые аналоги с разными частотами (из того же семейства MPC8347E):

• MPC8347CVRAGDB: Аналогичен по корпусу и температуре, но имеет частоту ядра 400 МГц и частоту платформы 133 МГц.
• MPC8347CVRAGDC: Частота ядра 400 МГц, частота платформы 166 МГц.
• MPC8347CVRAFDB: Частота ядра 266 МГц, частота платформы 66 МГц.
• MPC8347CVRADDC: Частота ядра 266 МГц, частота платформы 166 МГц (ближайший аналог с более высокой производительностью шин).
• MPC8347CVRADDCA: Более новая ревизия (A) кристалла с частотой ядра 266 МГц и платформы 166 МГц.

2. Модели с другим температурным диапазоном:

• MPC8347CVRADDA: Коммерческий диапазон (0°C до +70°C). Вместо "R" может быть другая буква, но основная часть кода совпадает.

3. Модели из более широкого семейства PowerQUICC II Pro (функционально близкие, но требуют проверки datasheet):

• MPC8343E: Урезанная версия — имеет только один контроллер Gigabit Ethernet (TSEC) и более медленный контроллер DDR (DDR266).
• MPC8349E: Усиленная версия — имеет четыре контроллера Gigabit Ethernet, более быстрый контроллер DDR (DDR400), интерфейс SATA и PCI Express (вместо PCI). Это логический апгрейд, но требует другой разводки платы.

4. Функциональные аналоги от других производителей (для новых разработок):

• NXP (Freescale) QorIQ P1/P2 series: Прямые наследники архитектуры (например, P1020, P2020). Имеют ядра e500, более высокую производительность и лучшую энергоэффективность.
• Microchip (Microsemi) PolarFire SoC: Современная альтернатива для промышленных применений с FPGA и ядрами RISC-V.
• Marvell (Intel) Communications Processors: Различные SoC для сетевой инфраструктуры.
• TI Sitara AM335x/AM437x (ARM Cortex-A8): Для менее требовательных сетевых и промышленных задач.

Важное примечание:

MPC8347E является устаревшим (End-of-Life) продуктом. NXP давно рекомендует для новых разработок переходить на семейства QorIQ P, QorIQ T или Layerscape. Однако, данная микросхема до сих пор широко используется в поддержке legacy-оборудования, и на вторичном рынке (например, на платформах вроде Aliexpress) можно найти готовые отладочные платы и сами чипы.

При замене или выборе аналога всегда сверяйтесь с официальными документами (Datasheet, Hardware Specifications, Errata) от NXP, так как могут быть нюансы по выводам, питанию и ревизиям кристалла.