Freescale MPC8272VRTIEA

Отличный выбор! Freescale (NXP) MPC8272VRTIEA — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем, принадлежащий к легендарному семейству PowerQUICC II. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC8272 — это 32-битный коммуникационный процессор, построенный на ядре PowerPC e300c3 (на основе архитектуры Power Architecture Book E). Его ключевая особенность — интегрированный коммуникационный процессор (CPM) RISC, который разгружает центральное ядро, обрабатывая задачи периферии и коммуникационных интерфейсов. Это делает его идеальным решением для сетевого оборудования (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы), телекоммуникационных систем, промышленной автоматизации и контроллеров.

Модель MPC8272VRTIEA указывает на конкретные параметры:

• MPC8272 — базовое название модели.
• VR — обозначение корпуса (в данном случае, PBGA 480).
• T — температурный диапазон: T = -40°C to +105°C (расширенный промышленный).
• I — вариант исполнения (стандартный для этой серии).
• EA — ревизия ядра и/-или степпинг.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: PowerPC e300c3 (с поддержкой инструкций Altivec/SPE)
• Тактовая частота: До 450 МГц (для данной ревизии уточняется в даташите, типичные значения 266-450 МГц).
• Производительность (Dhrystone 2.1): До ~800 MIPS.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 16 КБ
  • L1-кэш данных: 16 КБ
• Интегрированный блок вычислений с плавающей запятой (FPU).

2. Коммуникационный процессор (CPM):

• Отдельный 32-битный RISC-процессор (на базе ядра MPC603e), работающий на частоте до 200-225 МГц (обычно соотношение 2:1 с ядром).
• Разгружает основное ядро, управляя многочисленными коммуникационными контроллерами.

3. Интерфейсы и периферия (управляются CPM):

• Два контроллера Ethernet: 10/100 Мбит/с, с поддержкой MII и RMII.
• Два контроллера Serial Communication Controller (SCC): Могут быть сконфигурированы как UART, HDLC, SDLC, QMC (Quad-Channel TDM) и другие протоколы.
• Два контроллера Serial Management Controller (SMC): Упрощенные UART.
• Один контроллер Serial Peripheral Interface (SPI).
• Один контроллер I²C.
• Контроллер USB 1.1 (Host).
• Контроллер TDM (Time Division Multiplexing): Поддержка до 8 каналов.

4. Системная интеграция и память:

• Контроллер памяти SDRAM: 32-битная шина, поддержка до 256 МБ, частоты до 133 МГц.
• Контроллер внешней шины (Bus Controller): Поддержка SRAM, Flash (NOR, NAND), ROM и памяти с произвольным доступом.
• Встроенная MMU (блок управления памятью).
• Интерфейс PCI 2.2: 32-битный, до 66 МГц (хост или агент).
• Интерфейс программируемого прерывания (Programmable Interrupt Controller).
• Четыре 16-битных таймера.
• Сторожевой таймер.

5. Физические параметры:

• Техпроцесс: 0.13 мкм (130 нм), технология CMOS.
• Напряжение питания: Ядро: 1.5В, I/O: 3.3В.
• Корпус: PBGA (Plastic Ball Grid Array) 480.
• Температурный диапазон: -40°C to +105°C (промышленный).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (PowerQUICC II): Эти процессоры имеют одинаковое ядро, CPM и набор периферии, но отличаются частотой, корпусом, температурным диапазоном и наличием/отсутствием некоторых блоков.

• MPC8270: Базовая модель без PCI и второго Ethernet-контроллера.
• MPC8271: Модель с одним портом Ethernet и интерфейсом PCI.
• MPC8272: Данная модель. Два порта Ethernet + PCI.
• MPC8275: Модель с поддержкой коммутации ATM (SAR) на CPM.
• MPC8280: Более продвинутая модель с двумя ядрами e300 и большим количеством периферии.

Варианты по корпусу и температуре (для MPC8272):

• MPC8272VRMIEA – корпус PBGA 480, температурный диапазон 0°C to +105°C.
• MPC8272CVRMIEA – аналог с улучшенными характеристиками (часто "C" обозначает Commercial/расширенный коммерческий).
• MPC8272CVRTIEA – промышленный температурный диапазон в корпусе PBGA 480.

2. Совместимые модели для замены/апгрейда (обращайте внимание на распиновку и поддержку ПО):

• MPC826x (PowerQUICC II): Более старое семейство, похожая архитектура, но на ядре e300c2. Требует проверки совместимости.
• Модели от NXP (после ребрендинга): После покупки Freescale компанией NXP, процессоры продолжали выпускаться под брендом NXP. Номер модели часто оставался прежним.
• Модели семейства PowerQUICC III (MPC85xx): Более новое поколение (ядро e500). Не являются прямыми аналогами, требуют серьезных изменений в схемотехнике и ПО, но представляют собой логическое развитие архитектуры.

3. Парт-номера для поиска: При поиске на электронных компонентных площадках можно использовать:

• Полный номер: MPC8272VRTIEA
• Без суффикса ревизии: MPC8272VRTIE
• Без температурного суффикса: MPC8272VR
• Базовое имя: MPC8272

Важные примечания

1. Устаревание: MPC8272 является устаревшим (End-of-Life) компонентом. NXP рекомендует переход на более новые семейства (например, Layerscape или QorIQ). Однако он остается популярным в поддержке legacy-оборудования.
2. Даташит: Для проектирования или замены необходимо использовать официальный даташит (MPC8272EC.pdf) от Freescale/NXP, так как в нем указаны точные частоты, схемы подключения и errata для конкретной ревизии.
3. Программирование: Для разработки ПО требуется кросс-компилятор для архитектуры PowerPC (например, от GNU/GCC или диалекты от Wind River, Green Hills).

Этот процессор был "рабочей лошадкой" для индустрии телекоммуникаций в 2000-х годах благодаря своей гибкости и высокой интеграции.