Freescale MPC8343VRAGD

Отличный выбор! Freescale MPC8343VRAGD — это мощный и гибкий системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) для встраиваемых приложений, широко использовавшийся в сетевом и телекоммуникационном оборудовании.

Описание

MPC8343VRAGD, также известный как PowerQUICC™ II Pro, представляет собой интегрированный процессор, сочетающий в себе высокопроизводительное ядро e300 (на базе архитектуры PowerPC) с богатым набором периферийных интерфейсов. Его ключевая особенность — наличие интегрированного коммутатора (Ethernet Switch), что делает его идеальным решением для устройств, требующих множества сетевых портов: коммутаторов, маршрутизаторов, медиаконвертеров, шлюзов, контроллеров в промышленной автоматике.

Микросхема выполнена в корпусе TBGA 620, имеет расширенный температурный диапазон и предназначена для сложных встраиваемых систем.

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: PowerPC e300c2 (основана на PowerPC 603e)
• Тактовая частота: До 400 МГц (для модели VRAGD, как правило, 400 МГц)
• Производительность: До 760 MIPS (при 400 МГц)
• Суперскалярное исполнение: Может выполнять до двух инструкций за такт.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 16 КБ
  • L1-кэш данных: 16 КБ

2. Память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1 (DDR SDRAM)
  • Частота до 166 МГц (333 МТ/с)
  • 32-битная шина данных (до 64-бит с использованием двух чипов)
  • Поддержка ECC (код коррекции ошибок)

3. Коммутатор и сетевые интерфейсы:

• Интегрированный 5-портовый коммутатор Ethernet (TSEC — Three-Speed Ethernet Controller):
  • 4 порта поддерживают MII/RMII/RGMII для подключения к внешним PHY.
  • 1 порт поддерживает MII/RMII.
  • Поддержка скоростей 10/100/1000 Мбит/с.
  • Поддержка VLAN, QoS, многоадресной рассылки (IGMP).

4. Периферия и интерфейсы ввода-вывода:

• Контроллер PCI: 32-битный интерфейс PCI версии 2.2 (до 66 МГц). Может работать как хост или агент.
• Контроллер локальной шины: 16-битная мультиплексированная шина для подключения ПЗУ, флэш-памяти (NOR Flash), FPGA и др.
• Интерфейс I²C: Два контроллера.
• Контроллер DMA: Четырехканальный.
• UART: Два высокоскоростных последовательных порта (до 5 Мбит/с).
• Интерфейс SPI (Serial Peripheral Interface).
• Контроллер прерываний (Programmable Interrupt Controller — PIC).
• Таймеры: Общий системный таймер, периодический таймер, watchdog-таймер.
• GPIO: Множество линий общего назначения.

5. Прочие параметры:

• Напряжение питания: Ядро: 1.2 В, Ввод-вывод: 2.5 В и 3.3 В.
• Техпроцесс: 130 нм.
• Тип корпуса: TBGA 620 (Thermal Enhanced Ball Grid Array).
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (это ключевая особенность суффикса в номере).

Парт-номера и варианты исполнения

Основная маркировка: MPC8343VRAGD. Расшифровка:

• MPC8343 — базовая модель семейства.
• V — обозначение корпуса (TBGA).
• R — промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C). Для коммерческого (0°C to +105°C) используется суффикс "C".
• A — ревизия ядра.
• G — вариант частоты/набора функций. В данном случае указывает на максимальную частоту 400 МГц.
• D — безсвинцовое исполнение (RoHS).

Основные парт-номера в семействе MPC8343:

• MPC8343VRAGD — промышленный диапазон, 400 МГц, TBGA.
• MPC8343CVAGD — коммерческий диапазон, 400 МГц, TBGA.
• MPC8343VRADDA — альтернативный парт-номер для той же ревизии.
• MPC8343E — модель с повышенной производительностью ядра e300c3 (до 667 МГц).
• MPC8347/48/49 — модели с дополнительной периферией (SATA, USB 2.0, второй контроллер PCI Express).

Совместимые и альтернативные модели

1. Внутри семейства Freescale/NXP PowerQUICC II Pro:

• MPC8347E, MPC8348E, MPC8349E — прямые наследники с более высокой частотой (до 667 МГц), интерфейсами PCI Express, SATA и USB. Являются логичным апгрейдом при разработке нового оборудования. Пин-совместимы не всегда, но программно совместимы на уровне ядра.
• MPC8360E (PowerQUICC II Pro) — более продвинутая модель с коммутатором на 8 портов и коммуникационным процессором.

2. Предыдущее поколение:

• MPC8245/MPC8247 (PowerQUICC II) — более старые модели на ядре PowerPC 603e, без интегрированного коммутатора, с контроллером коммуникаций CPM. Могут быть заменены в некоторых приложениях, но требуют переработки платы.

3. Последующие поколения (для новых разработок):

• Серия QorIQ P1 (например, P1020, P1011) — прямое эволюционное развитие архитектуры PowerQUICC, ядро e500, более высокая производительность и энергоэффективность. Рекомендуются для новых проектов вместо MPC834x.
• Серия Layerscape (например, LS102xA) — современные процессоры на ядрах ARM от NXP для сетевых применений.

4. Совместимые компоненты в системе:

• Память: Микросхемы DDR1 SDRAM (PC2700/333 МГц).
• Сетевые PHY: Любые PHY-чипы с интерфейсами MII, RMII, RGMII (например, Marvell 88E1111, Broadcom BCM5464 и др.).
• Флэш-память: NOR Flash, подключаемая по локальной шине (например, Spansion/ Cypress S29GL, Intel StrataFlash).

Заключение

MPC8343VRAGD — это проверенное, надежное и мощное решение для "умных" сетевых устройств, где критична интеграция и наличие коммутатора на кристалле. Несмотря на то, что модель уже не нова и для новых проектов стоит рассматривать более современные аналоги (QorIQ P1, Layerscape), она до сих пор активно используется в поддержке legacy-оборудования и в промышленных системах, где важна долгосрочная доступность и стабильность.