Freescale MC68336ACAB20

Отличный выбор! MC68336 — это очень популярный и мощный 32-битный микроконтроллер (МК) семейства 68300 от Freescale (ныне NXP). Модель MC68336ACAB20 — одна из его ключевых версий.

Общее описание MC68336

MC68336 — это высокоинтегрированный 32-битный микроконтроллер, построенный на базе процессорного ядра CPU32 (улучшенная версия знаменитого процессора MC68020, адаптированная для встроенных систем). Он был разработан для сложных, требовательных к вычислительной мощности встроенных приложений, где важны низкое энергопотребление, богатая периферия и надежность.

Ключевые области применения:

• Промышленная автоматика (ПЛК, контроллеры)
• Автомобильная электроника (блоки управления двигателем, трансмиссией, до середины 2000-х)
• Телекоммуникационное оборудование
• Медицинские приборы
• Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы

Технические характеристики MC68336ACAB20

Расшифровка маркировки:

• MC — MicroController.
• 68336 — номер семейства.
• A — ревизия ядра (более поздняя и улучшенная, чем ревизия "B").
• C — температурный диапазон (0°C до +70°C). Вариант "V" означал расширенный диапазон (-40°C до +85°C).
• AB — тип корпуса. CQFP (Ceramic Quad Flat Pack). Это керамический корпус с 132 выводами.
• 20 — тактовая частота ядра. 20 МГц.

Основные параметры:

1. Процессорное ядро: CPU32.

   • Тактовая частота: 20 МГц.
   • Производительность: ~2.5 MIPS (при 20 МГц).
   • Регистры: 32-битные.
   • Адресное пространство: 16 МБ (24-битная адресная шина).
   • Системная шина: 16-битная (мультиплексированная адрес/данные).

2. Память:

   • Встроенная ОЗУ (SRAM): 2 КБ (быстрая статическая память).
   • Встроенное ПЗУ (Mask ROM): 32 КБ (программируется при изготовлении кристалла, не используется в большинстве пользовательских проектов).
   • Встроенная Flash-память (EEPROM): Отсутствует. Для хранения программы требуется внешняя память (Flash, EPROM, SRAM).

3. Периферийные модули (самая сильная сторона):

   • Системный модуль (SIM): Сброс, защита, часы, чип-селекты.
   • Модуль очереди последовательного канала (QSM): Объединяет:
     • Queued Serial Peripheral Interface (QSPI): для связи с периферийными SPI-устройствами (АЦП, ЦАП, памятью).
     • Serial Communication Interface (SCI): 2 асинхронных последовательных порта (UART).
   • Модуль таймеров (TPM): 4 x 16-битных таймера/счетчика с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и режимами захвата/сравнения.
   • Модуль Chip Select (CS): 10 программируемых сигналов выбора микросхем для упрощения подключения внешней периферии и памяти.
   • Модуль прерываний (PI): 7 уровней прерываний.
   • Сторожевой таймер (COP).
   • Модуль фазово-импульсной модуляции (PPM): (только в некоторых версиях 68336, в стандартном 68336 его нет, это особенность 68331/332). В базовом MC68336 его нет.

4. Электрические параметры:

   • Напряжение питания: 5.0 В ±10%.
   • Потребляемый ток: ~80-100 мА (тип., на 20 МГц).
   • Температурный диапазон: 0°C до +70°C (коммерческий).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Freescale выпускала множество вариантов MC68336. Вот основные, совместимые по выводам и архитектуре:

Прямые аналоги и варианты MC68336:

• MC68336ACAB16 — аналог на 16 МГц.
• MC68336ACAB25 — аналог на 25 МГц (максимальная частота для серии).
• MC68336ACBC20 — версия в пластиковом корпусе PQFP.
• MC68336AVAB20 — версия с расширенным температурным диапазоном (-40°C..+85°C) в керамическом корпусе.
• MC68336AVBC20 — то же, но в пластиковом корпусе.
• MC68336ABCAB20 — более поздние партии, могут иметь незначительные errata fixes.

Близкие совместимые модели (семейство 68300): Эти МК имеют то же ядро CPU32 и схожую периферию, но с разной комплектацией. Внимание! Они могут отличаться по количеству выводов и наличию модулей!

• MC68331 — "Младший брат". Нет модуля Chip Select (CS), меньше таймеров, но есть модуль PWM (Pulse Width Modulator) и SPI вместо QSPI. Популярная и дешевая альтернатива, если не нужны все функции 68336.
• MC68332 — Промежуточная модель. Имеет модуль Time Processing Unit (TPU) — мощный специализированный процессор для управления таймерами и событиями вместо стандартного TPM. Очень популярен в автомобильной промышленности.
• MC68334 — Подобен 68332, но с большим объемом встроенной SRAM (4 КБ).
• MC68376 — Сильно расширенная версия с контроллером CAN и другими улучшениями.
• MC68340 — Более ранняя модель с ядром CPU32, но другой периферией (включая DMA).

Современные аналоги/преемники (от NXP): Прямого 1:1 замены с тем же корпусом и периферией нет, но для новых разработок следует смотреть на более современные 32-битные архитектуры:

• Семейство MPC5xxx (Power Architecture) — эволюционное развитие для автомобильной и промышленной электроники.
• Семейство S32 (ARM Cortex) от NXP — современная замена для автомобильных и промышленных применений.
• Микроконтроллеры на ядрах ARM Cortex-M от различных производителей (NXP Kinetis, STMicroelectronics STM32, Microchip SAM и т.д.) — сегодняшний стандарт для встроенных систем. Они предлагают лучшее соотношение производительности, энергопотребления и стоимости.

Важное замечание:

MC68336, как и многие МК того поколения, не имеет внутренней Flash-памяти для программы. Это означает, что для его работы обязательно требуется внешняя микросхема ПЗУ (Flash, EPROM) или эмулятор памяти, что усложняет конструкцию по сравнению с современными микроконтроллерами.

Этот микроконтроллер является классикой и представляет собой отличный пример высокоинтегрированного решения конца 1990-х — начала 2000-х годов.