Freescale MC9328MX21SCVM

Отличный выбор! Freescale MC9328MX21SCVM — это высокоинтегрированный микроконтроллер на базе процессорного ядра ARM9, разработанный для портативных и встраиваемых устройств с высокими требованиями к мультимедиа и энергоэффективности. Он принадлежит к семейству i.MX21.

Общее описание

Микроконтроллер MC9328MX21 (i.MX21) позиционировался как решение для смартфонов, КПК, портативных медиаплееров, навигаторов и промышленных терминалов. Его ключевая особенность — наличие специализированных аппаратных ускорителей для обработки видео и аудио, что снижает нагрузку на центральное ядро и экономит энергию.

Основная идея: ARM9 ядро (ARM926EJ-S) выступает в роли "диспетчера", а задачи декодирования/кодирования видео (MPEG-4, H.263) и аудио (MP3, AAC) выполняют выделенные сопроцессоры (VPU, SPU).

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ARM926EJ-S
• Тактовая частота: До 266 МГц (для модели SCVM, скорее всего, 266 МГц).
• Набор команд: ARMv5TEJ (с поддержкой инструкций Thumb, DSP-расширений и технологии Jazelle для ускорения выполнения Java-байткода).

2. Память:

• Внутренняя RAM: 128 КБ SRAM.
• Контроллер внешней памяти: Поддержка SDRAM, DDR SDRAM, NOR/NAND Flash, SRAM, ROM.
• Контроллер карт памяти: MMC/SD/SDIO.

3. Мультимедийные ускорители (главное преимущество):

• Видео-процессор (VPU - Video Processing Unit): Аппаратное декодирование и кодирование:
  • Декодирование: MPEG-4, H.263, H.261 (CIF @ 30 fps).
  • Кодирование: MPEG-4, H.263 (CIF @ 30 fps).
• Аудио-процессор (SPU - Smart Audio): Аппаратное декодирование MP3, AAC, WMA, кодирование MP3, аппаратный эквалайзер, микширование.

4. Периферия и интерфейсы:

• Дисплей: Встроенный контроллер LCD (до 16 бит на пиксель), поддержка пассивных (STN) и активных (TFT) матриц.
• Камера: Интерфейс для подключения CMOS-сенсоров (до 3 Мп).
• Связь:
  • USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным трансивером).
  • Усовершенствованный контроллер UART (для IrDA, Bluetooth-модулей).
  • Контроллер I²C (до 400 кбит/с).
  • Контроллер SPI.
  • Интерфейс AC97/I²S для подключения аудиокодека.
• Аналоговые блоки: 10-битный АЦП (до 8 каналов для сенсорного экрана и общих целей).
• Безопасность: Аппаратный ускоритель алгоритмов DES/3DES, SHA-1, MD5.

5. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 0.13 мкм.
• Корпус: MAPBGA-289 (для модели SCVM).
• Напряжение питания: Ядро — 1.5В, Периферия — 2.5В-3.3В.

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Семейство i.MX21 имеет несколько модификаций, отличающихся частотой, температурным диапазоном и типом корпуса.

• MC9328MX21SCVM — Базовая модель, 266 МГц, коммерческий температурный диапазон (0°C to 70°C), корпус MAPBGA-289.
• MC9328MX21SCVM15 — Аналогично SCVM, но с тактовой частотой 150 МГц.
• MC9328MX21SCVM20 — Аналогично SCVM, но с тактовой частотой 200 МГц.
• MC9328MX21CVM — Промышленный температурный диапазон (-40°C to 85°C), 266 МГц, MAPBGA-289.
• MC9328MX21VKN — 266 МГц, корпус PBGA-304 (имеет дополнительные выводы).
• MC9328MX21VKN15 / VKN20 — Модели с частотой 150 и 200 МГц в корпусе PBGA-304.

Важно: Буквы в суффиксе имеют значение:

• SCVM: S — расширенный потребительский диапазон, C — коммерческий, VM — корпус MAPBGA-289.
• CVM: C — промышленный диапазон.

Совместимые и альтернативные модели (внутри семейства Freescale/NXP)

1. Прямые аналоги и наследники в линейке i.MX:

• i.MX21 (MC9328MX21) — Базовая серия.
• i.MX21S (MC9328MX21S) — Версия с повышенной безопасностью (Secure).
• i.MX27 — Прямой и более совершенный преемник i.MX21. Имеет то же ARM9 ядро, но более мощный видеопроцессор (поддержка H.264 Baseline), улучшенные интерфейсы (USB High-Speed OTG, Ethernet), и выпускался по более тонкому техпроцессу. Является основной рекомендуемой альтернативой для новых разработок на базе i.MX21.

2. Предшественник:

• i.MX1 (MC9328MX1) — Более раннее решение на ARM9, но без аппаратных мультимедийных ускорителей.

3. Современные аналоги (на смену i.MX2x): Для новых проектов компания NXP (поглотившая Freescale) давно перешла на более современные семейства:

• i.MX 6 Series (Cortex-A9, Cortex-A7) — Высокая производительность, многоядерность, поддержка 3D-графики.
• i.MX 7 Series (Cortex-A7 + Cortex-M4) — Архитектура гетерогенных вычислений, фокус на энергоэффективность и безопасность.
• i.MX 8 Series (Cortex-A72/A53/A35 + Cortex-M4) — Флагманская серия для высокопроизводительных встраиваемых и IoT-устройств.
• i.MX RT Series (Cortex-M7/M33) — Микроконтроллеры crossover-класса (высокая производительность реального времени, богатая периферия, но без ОС Linux, вместо нее FreeRTOS).

Заключение

Freescale MC9328MX21SCVM — это исторически значимый чип, который в свое время позволил создавать доступные устройства с мультимедийными функциями. Сегодня он считается устаревшим (End-of-Life). Для поддержки старых продуктов можно искать остатки на складах или на вторичном рынке. Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги из серий i.MX 6/7/8 или i.MX RT от NXP, которые предлагают на порядок лучшую производительность, энергоэффективность и доступные инструменты разработки.