Freescale MCF5307AI66

Отличный выбор! Freescale MCF5307AI66 — это классический представитель семейства ColdFire, 32-битных микроконтроллеров/микропроцессоров, которые широко использовались во встраиваемых системах в конце 1990-х — 2000-х годах.

Общее описание

MCF5307 — это высокоинтегрированный микроконтроллер, построенный на базе процессорного ядра ColdFire V2. Ключевая особенность — сочетание относительно высокой производительности (для своего времени) с богатым набором периферии на одном кристалле (System-on-Chip, SoC). Модель MCF5307AI66 указывает на конкретный вариант исполнения: корпус PBGA196 и тактовая частота 66 МГц.

Он был ориентирован на применение в устройствах, требующих обработки данных и подключения к сетям, таких как сетевые маршрутизаторы, точки доступа, промышленные контроллеры, принтеры, медицинское оборудование и системы управления.

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ColdFire V2 (версия 2).
• Тактовая частота: 66 МГц (указывается суффиксом I66).
• Производительность: ~ 63 Dhrystone MIPS (при 66 МГц).
• Особенности ядра: Конвейерная архитектура, поддержка умножения/деления, быстрые прерывания.

2. Память:

• Внутренняя SRAM: 8 Кбайт (быстрая, может использоваться как кэш инструкций или данных).
• Контроллер DRAM/SDRAM: Встроенный, поддерживает до 64 Мбайт. Управляет чипами с организацией до 16-бит в ширину.
• Контроллер Boot ROM/SRAM/Flash: Интегрированный интерфейс для подключения до 4 банков памяти (ROM, Flash, SRAM) по 8 или 16 бит. Обычно используется для загрузочной Flash-памяти.
• Кэш: Отдельные 4 Кбайт кэш инструкций и 4 Кбайт кэш данных.

3. Периферийные интерфейсы:

• Два асинхронных последовательных порта (UART): С поддержкой IrDA (максимум 115.2 Кбит/с).
• Два контроллера прерываний (INTC): Программируемые уровни приоритета.
• Таймеры:
  • Программируемый интервальный таймер (PIT): 1 модуль.
  • Watchdog таймер: 1 модуль.
  • Таймер общего назначения (GPT): 2 модуля с возможностью захвата/сравнения/ШИМ.
• Шина I²C: Один модуль для связи с периферийными микросхемами (EEPROM, датчики, ЦАП/АЦП).
• Параллельный интерфейс (PI): 8-битный порт ввода/вывода общего назначения.
• Системный интерфейс: Включает чип-селекты, контроль четности для DRAM, поддержку DMA.

4. Электрические и конструктивные параметры:

• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и ввода/вывода).
• Техпроцесс: 0.35 мкм (или аналогичный).
• Корпус: PBGA196 (Plastic Ball Grid Array, 196 выводов). Это указывается суффиксом A в AI66.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Freescale (ныне NXP) использовала сложную систему маркировки. Вот основные варианты для MCF5307:

1. Основное семейство и близкие аналоги:

• MCF5307AI66 – Базовая модель, 66 МГц, PBGA196.
• MCF5307CI66 – Может отличаться корпусом или температурным диапазоном (например, CQFP).
• MCF5307AI50 – Более медленная версия на 50 МГц.
• MCF5307AI80 – Более быстрая версия на 80 МГц (существовала в линейке).

2. Модели с другим набором периферии (в рамках одного семейства):

• MCF5307 – Базовая версия (описана выше).
• MCF537x – Очень похожие модели, часто отличающиеся количеством UART, наличием Ethernet (например, MCF5372L, MCF5373L). Являются прямыми функциональными аналогами и часто используются как совместимая замена с дополнительными возможностями. Требуют проверки распиновки и перекомпиляции ПО.
• MCF532x – Более продвинутое семейство (ядро V4e, USB, Crypto, 10/100 Ethernet). Не является прямым drop-in заменой, но логический наследник.

3. Совместимые модели от Freescale/NXP (логические преемники и аналоги):

• MCF5372L / MCF5373L – Наиболее близкие совместимые модели из более поздней линейки. Имеют ядро ColdFire V4e, тактовую частоту до 200 МГц, встроенный 10/100 Ethernet MAC и больше памяти. Часто рекомендуются для миграции с MCF5307.
• MCF53281 / MCF5329 – Более мощные, с контроллером LCD, USB, Crypto.
• Серия Vybrid (например, VF3xx, VF5xx) – Современные ARM-Cortex-A + Cortex-M микроконтроллеры от NXP, которые позиционируются как преемники ColdFire для сложных встраиваемых приложений. Не совместимы на уровне железа/кода, но являются эволюционным путем развития.

Важное примечание: Для точного определения замены необходимо сверять:

1. Распиновку (Pin-to-Pin compatibility).
2. Набор периферии и адреса регистров.
3. Напряжения питания.
4. Наличие необходимых драйверов и ПО.

Области применения (в свое время и сейчас)

• Сетевое оборудование начального уровня (маршрутизаторы, точки доступа, VoIP-шлюзы).
• Промышленная автоматика (ПЛК, контроллеры станков).
• Канцелярское оборудование (принтеры, МФУ).
• Медицинские диагностические приборы.
• Системы сбора данных.

Текущий статус: Семейство ColdFire официально переведено в статус "Not Recommended for New Designs" (NRND) компанией NXP. Это означает, что микросхемы еще могут быть доступны на складах дистрибьюторов или через перепродавцов, но для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги на ядрах ARM Cortex-M или RISC-V от NXP, STMicroelectronics, Microchip и других производителей. Поддержка и инструменты разработки для ColdFire также постепенно сворачиваются.