Freescale MPC8347ECZQAGD

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MPC8347ECZQAGD — это высокопроизводительный системный контроллер (система на кристалле, SoC) для встраиваемых сетевых и коммуникационных применений. Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC8347E, также известный как PowerQUICC™ II Pro, представляет собой интегральную схему, сочетающую в себе мощное процессорное ядро e300 (на архитектуре PowerPC) с богатым набором периферийных интерфейсов. Он предназначен для устройств, требующих высокой вычислительной мощности и развитой коммуникационной функциональности: маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы, промышленные контроллеры, телекоммуникационное оборудование.

Ключевая особенность — интегрированный коммутатор (RapidIO® Message Unit и PCI), позволяющий эффективно организовать обмен данными между ядром, памятью и периферией.

Полная маркировка и расшифровка

• MPC8347E — базовое название семейства.
• C — ревизия ядра (в данном случае ревизия 2.1).
• Z — корпус (в данном случае TBGA, 672 контакта).
• Q — температурный диапазон (Расширенный промышленный, -40°C до +105°C). Это ключевой показатель для надежных применений.
• A — максимальная частота ядра (400 МГц).
• G — максимальная частота интерфейса DDR (266 МГц / DDR533).
• D — вариант исполнения (уровень качества и упаковка).

MPC8347ECZQAGD = PowerQUICC II Pro, ревизия C, корпус TBGA672, промышленный температурный диапазон, 400 МГц ядро, 266 МГц DDR.

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: PowerPC e300 (базируется на G2/603e)
• Тактовая частота: До 400 МГц (для данной модификации "A").
• Производительность: До ~760 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 32 КБ
  • L1-кэш данных: 32 КБ (с обратной записью)
• Целочисленный блок (IU): Суперскалярный, с двумя конвейерами.
• Блок вычислений с плавающей запятой (FPU): Полноценный FPU двойной точности.

2. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: 32-битный, до 266 МГц (DDR533). Поддерживает ECC.
• Контроллер локальной шины: 16-битный, мультиплексированный (до 133 МГц). Поддерживает NOR Flash, SRAM, FPGA.
• Загрузочный ROM/Flash: Поддержка 8-, 16- или 32-битного NOR Flash.

3. Коммуникационные интерфейсы и периферия:

• Коммутационная подсистема (MAM — Multi-Accelerator Platform):
  • RapidIO Message Unit: 8-битный порт LP-Serial (до 2.5 Гбод).
  • Интерфейс PCI: Два контроллера PCI 2.3.
    • PCI 1: 32-бит, до 66 МГц (может работать как хост или агент).
    • PCI 2: 32-бит, до 66 МГц (только агент).
• Коммуникационные процессоры:
  • SEC (Security Engine): Ускорение шифрования (DES, 3DES, AES, SHA-1, MD5, RNG). Опционально, зависит от модели.
  • QUICC Engine (только в модификации MPC8349E): В MPC8347E отсутствует. Это важное отличие от MPC8349E.
• Ethernet контроллеры: Два 10/100/1000 Мбит/с Gigabit Ethernet (TSEC — Three-Speed Ethernet Controller) с поддержкой MII, GMII, RGMII, TBI.
• Последовательные интерфейсы:
  • Два UART (до 115.2 Кбод).
  • Интерфейс I²C (две линии).
  • Интерфейс SPI.
• Таймеры и системные сервисы:
  • Четыре 16-битных программируемых таймера.
  • Системный таймер/счетчик (Watchdog).
  • Контроллер прерываний (Programmable Interrupt Controller — PIC).
• Общие порты ввода/вывода (GPIO): Множество программируемых линий.

4. Общие параметры:

• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, DDR: 2.5В, I/O: 3.3В.
• Корпус: TBGA (Thermal Ball Grid Array), 672 вывода.
• Техпроцесс: 130 нм.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые/альтернативные модели

Прямые аналоги в том же семействе (различаются частотой, температурой, корпусом):

• MPC8347ECZQAFD: Частота ядра 333 МГц, DDR 266 МГц.
• MPC8347ECZQADDA: Частота ядра 266 МГц, DDR 266 МГц.
• MPC8347ECZQADDB: Частота ядра 266 МГц, DDR 266 МГц (вариант упаковки).
• MPC8347EVVAJFB: Частота ядра 400 МГц, DDR 266 МГц, корпус PBGA, потребительский температурный диапазон (0°C до +105°C).

Совместимые модели с дополнительной функциональностью (QUICC Engine):

• MPC8349E: Ключевое отличие — наличие второго коммуникационного процессора QUICC Engine (поддерживает дополнительные интерфейсы: TDM, HDLC, UART, USB). Прямая совместимость по выводам (pin-to-pin) с MPC8347E в том же корпусе. Если вашему проекту нужны больше последовательных каналов — это лучшая замена.
  • Пример: MPC8349ECZQAGD (аналогичные характеристики, но с QUICC Engine).

Близкие по архитектуре модели (PowerQUICC II Pro):

• MPC8343E: Упрощенная версия: один Gigabit Ethernet, один контроллер PCI, нет RapidIO.
• MPC8360E: Более продвинутая версия с коммуникационным процессором QUICC Engine и более высокой производительностью. Корпус PBGA.

Рекомендации по замене и миграции (от NXP/Freescale):

Компания NXP (которая приобрела Freescale) рекомендует переходить на более современные семейства для новых разработок:

• Layerscape Series (например, LS102xA): Архитектура ARM, намного выше производительность на ватт, современные интерфейсы (USB 3.0, PCIe Gen3, 10G Ethernet).
• QorIQ Series (например, QorIQ P1/P2): Продолжатели традиций Power Architecture, высокая интеграция и производительность.
• Для прямого апгрейда с сохранением ПО: Следует рассматривать MPC8349E как максимально близкую замену, если требуется аппаратная совместимость.

Важно: При замене необходимо проверять не только парт-номер, но и Revision (ревизию) чипа, так как более поздние ревизии могут иметь исправления errata. Также критично учитывать температурный диапазон (Q — промышленный, V — расширенный потребительский, C — коммерческий).