Freescale DSP56F807PY80E

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) DSP56F807PY80E — это мощный гибридный контроллер, сочетающий в себе лучшие черты DSP и MCU, широко применявшийся в промышленной автоматизации, электроприводе и силовой электронике.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

DSP56F807PY80E — это представитель семейства 56F800/E (также известного как 56800/E). Это 16-битный гибридный цифровой сигнальный контроллер (DSC) с ядром 56800E, работающим на частоте 80 МГц. Архитектура Harvard, конвейерная обработка команд и набор инструкций, оптимизированный как для управления, так и для цифровой обработки сигналов, делают его идеальным для задач реального времени, требующих вычислений (например, ШИМ, преобразования координат, фильтрация) и сложного управления.

Ключевая особенность — встроенные специализированные периферийные модули для силовой электроники: быстрые ШИМ-модули, АЦП, таймеры и интерфейсы связи.

Детальные технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 16-битный гибридный DSC Freescale 56800E
• Тактовая частота: 80 МГц (максимальная для серии 56F807)
• Производительность: До 40 MIPS (миллионов инструкций в секунду)
• Память:
  • Flash-память программы: 64 Кбайт (внутрикристальная)
  • ОЗУ (RAM): 8 Кбайт (внутрикристальная, включает 2 Кбайт для данных и 6 Кбайт для программы)
  • ПЗУ (ROM): 8 Кбайт (с зашитой загрузочной программой и библиотеками)

2. Критически важная периферия для управления:

• ШИМ (PWM) модули: 2 х 6-канальных модуля (всего 12 независимых каналов ШИМ).
  • Частота до 160 МГц для точного управления (с предделителем).
  • Центральное/краевое выравнивание, программируемая "мертвая зона", возможность мгновенного отключения по аварийным входам.
• Аналого-цифровые преобразователи (АЦП):
  • 2 модуля с двойным Sample & Hold.
  • Всего 16 входных каналов (12 внешних + 4 внутренних).
  • Разрешение: 12-бит.
  • Скорость преобразования: до 2.66 млн. отсчетов в секунду (на один модуль).
  • Возможность синхронизации с ШИМ для точного момента сбора данных.
• Таймеры:
  • 4 программируемых таймера (GPTA и GPTB), каждый с 2 каналами ввода/вывода.
  • 2 модуля Quad Timer (с 4 таймерами в каждом), чрезвычайно гибкие, могут работать как счетчики, генераторы ШИМ, для захвата/сравнения.
• Компараторы: 3 аналоговых компаратора для быстрой защиты по току/напряжению.

3. Интерфейсы связи:

• CAN 2.0 B: 1 модуль контроллера локальной сети (CAN) для промышленных сетей.
• SCI/UART: 2 модуля асинхронного последовательного интерфейса (UART).
• SPI: 2 модуля синхронного последовательного периферийного интерфейса.
• I²C: 1 модуль интерфейса для связи с датчиками и EEPROM.

4. Общие характеристики:

• Напряжение питания: 3.0В - 3.6В (ядро и порты ввода/вывода).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). (Суффикс E в конце маркировки указывает на промышленный температурный диапазон).
• Корпус: LQFP-160 (Low-profile Quad Flat Package). Буква P в маркировке указывает на этот корпус.
• Количество линий ввода/вывода: До 78 программируемых линий GPIO.

Парт-номера и варианты в семействе

Маркировка DSP56F807PY80E расшифровывается так:

• DSP56F807 — базовое обозначение модели.
• P — тип корпуса (LQFP-160).
• Y80 — частота (80 МГц) и, возможно, ревизия ядра/кристалла.
• E — промышленный температурный диапазон.

Основные парт-номера и совместимые модели в этом семействе:

1. Прямые аналоги по характеристикам (различаются частотой/памятью):

   • DSP56F807PY80 — коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C).
   • DSP56F807PY60E / DSP56F807PY60 — версии на 60 МГц (пром./коммерч.).
   • MC56F807PY80E / MC56F807PY80 — более позднее обозначение от NXP (вместо DSP). Функционально идентичны.

2. Модели с другим объемом памяти (в том же семействе 56F800/E):

   • DSP56F805 — 32 Кбайт Flash, 4 Кбайт RAM. Корпус LQFP-64 или LQFP-80.
   • DSP56F801 / 803 — 16 / 32 Кбайт Flash, 4 Кбайт RAM. Меньше периферии, корпус LQFP-48/64.
   • DSP56F827 / 828 — Улучшенные версии с 60 Кбайт RAM и 128/256 Кбайт Flash. Имеют больше периферии (например, 2xCAN). Являются логическим развитием 807-й модели, но требуют внимания к распиновке и регистрам.

3. Совместимые по выводам (Drop-in Replacement):

   • MC56F807PY80E — это прямое переименование от NXP, 100% совместимость.
   • Модели 56F807 с другим суффиксом частоты (Y60) или температурного диапазона (без E) являются аппаратно-совместимыми по выводам, но могут потребовать корректировки тактовой частоты в коде.

4. Функциональные аналоги от NXP (более современные):

   • Семейство MC56F84xxx (например, MC56F847xx) — прямое эволюционное развитие. Имеют больше памяти (до 512 Кбайт Flash), больше периферии, более высокую частоту (до 100 МГц). Не совместимы по выводам, но архитектура ядра и периферия очень похожи, что позволяет мигрировать код с доработкой.
   • Серия NXP KV5x (на ядре ARM Cortex-M7) — современная замена для высокопроизводительных применений. Имеют встроенные FPU, большие объемы памяти, аналогичную периферию для силовой электроники (eFlexPWM, ADC). Требуют полного переписывания кода.

Области применения (Типичные)

• Частотно-регулируемые электроприводы (АС/DC, BLDC, сервоприводы).
• Источники бесперебойного питания (ИБП).
• Солнечные инверторы и преобразователи энергии.
• Системы управления освещением (HID, LED).
• Промышленная автоматика (управление станками, роботами).

Важное примечание

Микроконтроллеры семейства 56F800 являются устаревшими (статус NRND - Not Recommended for New Design от NXP). Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги, такие как серия MC56F84xxx или ARM Cortex-M4/M7 based MCU от NXP (серии KV, RT). Однако, для поддержки и ремонта существующего оборудования DSP56F807PY80E остается востребованным компонентом.