Freescale 144QFP

Отличный запрос. Freescale (ныне NXP Semiconductors) 144-контактный корпус QFP (Quad Flat Package) — это распространенный формат для 32-битных микроконтроллеров семейства Power Architecture (процессоры ядра e200, такие как MPC55xx, MPC56xx) и некоторых других микроконтроллеров Freescale.

Вот подробное описание, характеристики и список популярных моделей.

Описание и назначение

Корпус 144-QFP — это пластиковый плоский квадратный корпус с выводами, расположенными по всем четырем сторонам (по 36 выводов с каждой). Выводы имеют шаг 0.5 мм, что требует точности при пайке (обычно производится автоматизированным способом).

• Основное применение: Эти микроконтроллеры были и остаются чрезвычайно популярными в автомобильной промышленности (кузовная электроника, управление двигателем, трансмиссией, шасси), промышленной автоматизации, а также в сложных контроллерах питания и управления.
• Архитектура: Большинство моделей в этом корпусе построены на высокопроизводительном ядре Power Architecture e200 (ранее известном как PowerPC).
• Ключевые особенности: Высокая вычислительная мощность, широкий набор периферии (CAN, FlexRay, LIN, Ethernet, ADC, таймеры), работа в расширенном температурном диапазоне, повышенная надежность и безопасность (паритет/ECC на памяти, контроль тактовой частоты).

Технические характеристики корпуса 144-QFP

1. Тип корпуса: QFP (Quad Flat Package), также иногда обозначается как PQFP (Plastic QFP).
2. Количество выводов: 144.
3. Шаг выводов: 0.5 мм (очень распространенный стандарт).
4. Размер корпуса: Стандартный размер — 20x20 мм. Существуют вариации (например, 22x22 мм), но 20x20 является наиболее типичным для Freescale/NXP.
5. Материал: Пластиковый состав, стойкий к высоким температурам пайки.
6. Температурный диапазон: Для автомобильных моделей часто от -40°C до +125°C (Grade 1 или 0).
7. Техпроцесс: В зависимости от поколения, от 90 нм до 55 нм и менее.
8. Напряжение питания: Как правило, 5В для ввода-вывода и 1.2В / 1.5В для ядра (в более старых моделях могло быть 3.3В для ядра).

Популярные парт-номера (Part Numbers) и семейства микроконтроллеров

Вот основные семейства и конкретные модели в корпусе 144-QFP. Обратите внимание, что полный парт-номер включает в себя суффиксы, указывающие на температурный диапазон, тип корпуса и частоту (например, xxxF1V или xxxMxxx).

1. Семейство MPC56xx / MPC55xx (Power Architecture)

Это "золотой фонд" для 144-QFP от Freescale. Ориентированы на автомобильную электронику.

• MPC5674F: Мощный MCU с двумя ядрами e200z6 и z0, плавающей точкой, большим объемом флеш-памяти. Использовался в системах управления двигателем и трансмиссией.
  • Пример: MPC5674F1VMMC (144 MAPBGA, но часто путают с QFP), MPC5674F1VMJ6 (144 LQFP).
• MPC564xA/B/C: Очень популярное семейство для кузовной электроники, управления освещением, насосами.
  • Примеры: MPC5643B1VMMC, MPC5644A1VMMC (144 LQFP). Часто с суффиксом 1VMMC.
• MPC560xB/C/D (Série 32-bit Entry Level): Более доступные 32-битные контроллеры для замены 16-битных.
  • Примеры: MPC5604BF1VLL, MPC5606BF1VLL (144 LQFP). Суффикс F1VLL часто указывает на 144-LQFP.
• MPC563xM: Более старое семейство.
  • Пример: MPC5633MVLQ (144 LQFP).
• MPC5565 / MPC5566: Мощные модели для силовых агрегатов.
  • Пример: MPC5566MZP144 (144 LQFP).

2. Семейство S12XE / S12XF (16-битные)

Хотя это 16-битные MCU, они также выпускались в 144-QFP и были очень популярны в автомобилестроении до массового перехода на 32-бит.

• MC9S12XE100: Высокопроизводительные 16-битные контроллеры.
  • Пример: MC9S12XE100F1VAG (144 LQFP).
• MC9S12XF512: С аппаратным модулем безопасности (XGATE).
  • Пример: MC9S12XF512VAG (144 LQFP).

3. Семейство 68HC12 (16-битные, устаревшие)

• MC68HC912B32: Классический контроллер.
  • Пример: MC68HC912B32CFU8 (144 QFP).

Совместимые модели и кросс-замена

Важно: Полная совместимость (drop-in replacement) возможна только в рамках одного семейства или при наличии специально обозначенных Freescale/NXP "совместимых" пар. Обычно требуется проверка даташитов по:

• Распиновке (pin-to-pin compatibility).
• Напряжению питания.
• Тактовой частоте и наличию PLL.
• Объему и типу памяти (Flash, RAM).
• Набору периферии.

Примеры возможной замены/аналоги в одном корпусе:

• Внутри MPC56xx: MPC5643B → MPC5644A (часто с увеличением памяти и периферии при сохранении корпуса).
• Внутри MPC560x: MPC5604B → MPC5606B (апгрейд).
• Переход с 16-бит на 32-бит: Замена MC9S12XE100 на MPC5604B НЕ является прямой заменой. Это миграция на другую архитектуру, требующая изменения ПО и, возможно, схемы.

Современные аналоги от NXP (в других корпусах): Многие модели из 144-QFP мигрировали в более современные и компактные корпуса с лучшим теплоотводом:

• LQFP-176 / LQFP-100: Для новых версий.
• MAPBGA (например, 144, 176, 416 выводов): Для самых производительных моделей.
• Семейство S32K (ARM Cortex-M): Это современная платформа NXP для автомобильной и промышленной автоматизации, пришедшая на смену многим MPC5xxx. Они выпускаются в различных корпусах, включая LQFP, но не всегда с тем же количеством выводов.

Заключение

144-контактный QFP от Freescale/NXP — это стандарт де-факто для целого поколения мощных 32-битных (PowerPC) и 16-битных микроконтроллеров, особенно в автомобильной сфере. При поиске замены или аналога необходимо в первую очередь смотреть на полный парт-номер и проверять даташит на соответствие электрических и физических характеристик. Большинство актуальных моделей сейчас производятся под брендом NXP.