Freescale MC9328MX21VK

Отличный выбор! Freescale MC9328MX21VK — это очень популярный и мощный микроконтроллер для встраиваемых систем своего времени. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC9328MX21 (i.MX21) — это высокопроизводительный, низкопотребляющий микроконтроллер на базе ядра ARM926EJ-S, работающего на частоте до 266 МГц. Он был разработан компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) для сложных мультимедийных и коммуникационных устройств.

Ключевая особенность — наличие специализированных интеллектуальных сопроцессоров, которые разгружают CPU для обработки видео, аудио и графики, что делает его идеальным для продуктов, где требуется декодирование/кодирование медиа без внешних чипов.

Основные целевые применения:

• Смартфоны и коммуникаторы (ранние модели)
• Портативные медиаплееры (PMP)
• GPS-навигаторы
• Тонкие клиенты и терминалы
• Промышленные панели управления

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Ядро: ARM926EJ-S
• Тактовая частота: До 266 МГц
• Пайплайн: 5-стадийный
• Кэш: 16 КБ инструкций + 16 КБ данных
• Память: Управление памятью (MMU), поддержка Java-ускорения (Jazelle RCT)

2. Память:

• Внутренняя SRAM: 128 КБ (удобна для хранения ОС или критичного кода/данных)
• Внешняя память: Контроллер SDRAM/DDR, контроллер NAND Flash, контроллер CompactFlash/PCMCIA.

3. Мультимедийные и графические ускорители (главное преимущество):

• eMMA (Enhanced Multimedia Accelerator): Предварительная и пост-обработка видео, цветовые преобразования, масштабирование.
• IPU (Image Processing Unit): Обработка изображений с датчиков камер (до 4 Мп), предпросмотр, кодирование/декодирование в форматы MJPEG, H.263.
• CSI (Camera Serial Interface): Интерфейс для подключения CMOS-сенсоров.
• LCD-контроллер: Поддержка панелей до XGA (1024x768) с 18-битным цветом, встроенный DMA.

4. Интерфейсы связи:

• USB: Встроенный хост-контроллер USB 1.1 (2 порта) и OTG-контроллер USB 2.0 Full-Speed.
• Аудио: Интерфейс AC97 и I2S для подключения аудиокодеков.
• Сеть: 10/100 Мбит Ethernet MAC (требуется внешний PHY).
• Беспроводная связь: Встроенный контроллер для подключения модулей Bluetooth (UART с поддержкой HCI).
• Другие: Множество UART, SPI, I2C, контроллер Smart Card.

5. Дополнительные периферийные модули:

• Контроллер прерываний: Интегрированный программируемый контроллер (AIC).
• Таймеры: Многоканальный PWM-таймер, часы реального времени (RTC), watchdog-таймер.
• АЦП: 8-канальный 10-битный АЦП с тач-скрин контроллером.

6. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 0.13 мкм
• Корпус: MAPBGA 289 (часто указывается как "VK" в конце партномера, что означает корпус)
• Напряжение питания: Ядро: 1.5В, Периферия: 2.75–3.0В.

Парт-номера и модификации

Базовый парт-номер: MC9328MX21VK

Он может дополняться суффиксами, указывающими на:

• Температурный диапазон: Чаще всего коммерческий (0°C to 70°C) или промышленный ( -40°C to 85°C).
• Вариант поставки: Tray или Tape & Reel.
• Скорость: Может быть указана максимальная частота (например, 266 МГц).

Примеры полных парт-номеров:

• MC9328MX21VK10 (где 10 может обозначать ревизию или вариант)
• MC9328MX21VK200C (возможно, указание на 200 МГц, коммерческий диапазон)

Для точного заказа всегда нужно использовать полный парт-номер из даташита или каталога производителя.

Совместимые и альтернативные модели

Внутри семейства i.MX21:

• MC9328MX21VK5 / VK10 / VK15 — могут отличаться ревизией ядра, частотой или объемом SRAM.
• MC9328MX21VKR2 — более поздние ревизии с исправлениями errata.

Эволюция в рамках Freescale/NXP (прямые наследники и аналоги):

1. i.MX27 — Прямой наследник i.MX21. Более высокая частота (до 400 МГц), улучшенный видео-ускоритель (поддержка H.264 Baseline), интегрированный крипто-процессор, USB High-Speed. Основная рекомендуемая альтернатива для новых разработок в свое время.
2. i.MX25 — Более позднее, но более простое и дешевое решение. Ядро ARM926, фокус на низкое энергопотребление и стоимость. Имеет похожий набор периферии, но без мощного графического акцента i.MX21/27.
3. i.MX28 — Уже на ядре ARM9 (ARM926), но с фокусом на промышленность и энергоэффективность, встроенный контроллер питания.
4. i.MX3x серия (i.MX31, i.MX35) — Переход на ядро ARM1136 (более производительное), предназначены для премиум-сегмента.
5. Современные аналоги (уже от NXP): Для новых проектов рассматриваются серии i.MX 6 (Cortex-A7/A9), i.MX 7, i.MX 8 (Cortex-A53/A72 + Cortex-M) и i.MX RT (Cortex-M7, кроссоверы). Они на порядок производительнее и энергоэффективнее.

Совместимые по выводам (Pin-to-Pin):

• Важный момент: Полной пиновой совместимости с другими моделями (даже внутри семейства i.MX21/27) часто нет. i.MX27, хоть и логический наследник, имеет другой корпус (BGA 404). При переходе на другую модель требуется полный редизайн платы.

Вывод

MC9328MX21VK — это классический "рабочий" микроконтроллер эпохи первых смартфонов и сложных портативных устройств. Его главная сила — встроенные мультимедийные ускорители, которые в свое время позволяли создавать конкурентоспособные продукты.

Для поддержки и новых разработок:

• Для существующего ремонта: необходимо искать оригинальные MC9328MX21VK или проверенные совместимые запасы.
• Для модернизации или нового проекта: настоятельно рекомендуется переходить на современные процессоры NXP серий i.MX 6, i.MX 7, i.MX 8 или i.MX RT, которые предлагают лучшую производительность, энергоэффективность, доступность и программную поддержку (актуальные ядра Linux, драйверы).