Freescale MC68360VR25L

Отличный выбор! MC68360VR25L — это один из самых известных и успешных микроконтроллеров/микропроцессоров семейства Freescale (ныне NXP) 68000, который до сих пор используется в ряде отраслей.

Общее описание

MC68360VR25L — это 32-битный микроконцессор с интегрированным коммуникационным процессором, также известный как QUICC (Quad Integrated Communications Controller) или CPM (Communications Processor Module). Это не просто процессор, а целая система на кристалле (SoC), созданная для встраиваемых сетевых и коммуникационных применений.

Его ключевая особенность — наличие двух независимых процессорных ядер:

1. ЦП общего назначения (CPU32+): Усовершенствованное 32-битное ядро семейства 68000 (модификация 68020/68030), выполняющее основную прикладную программу и управление системой.
2. Коммуникационный процессор (RISC CPM): Отдельный RISC-процессор, который берет на себя всю обработку коммуникационных протоколов, освобождая основное ядро. Он управляет многочисленными периферийными контроллерами.

Основное назначение: маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы, промышленные контроллеры, телекоммуникационное оборудование, системы управления в энергетике и на транспорте.

Технические характеристики

• Архитектура: 32-битная (ядро CPU32+, совместимое с 68000).
• Тактовая частота: 25 МГц (указывается суффиксом 25 в маркировке).
• Производительность: ~7 MIPS (на 25 МГц).
• Внутренняя шина: 32-битная.
• Внешняя шина: 32-битная (мультиплексированная адрес/данные).
• Объем ОЗУ на кристалле: 4 Кбайт двухпортовой RAM (для общего использования) + 8 Кбайт двухпортовой RAM (зарезервировано для CPM).
• Объем ПЗУ на кристалле: Нет.
• Коммуникационный процессор (CPM):
  • Работает на частоте ядра (25 МГц).
  • Содержит 16-битный RISC-контроллер и 7 параллельных DMA-каналов.
  • Поддерживает огромное количество последовательных интерфейсов:
    • 4 канала SCC (Serial Communication Controller): Каждый можно настроить под различные протоколы: Ethernet (10 Мбит/с), HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, Synchronous UART, Bisync, Transparent Mode.
    • 2 канала SMC (Serial Management Channel): Асинхронный UART (до 115.2 Кбит/с), Transparent Mode.
    • 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
    • 1 канал I²C.
• Таймеры:
  • 4-канальный 16-битный таймер общего назначения.
  • Сторожевой таймер.
  • Таймер периодического прерывания.
• Системная интеграция:
  • Контроллер прерываний.
  • Контроллер DMA (4 канала).
  • Контроллер DRAM (до 32 Мбайт).
  • Контроллер чип-селектов (12 CS).
  • Контроллер PLL (для генерации тактовых частот).
• Напряжение питания: 3.3В (указывается суффиксом L в маркировке VR25L). Ядро и порты ввода-вывода используют 3.3В, что было передовым решением для снижения энергопотребления.
• Корпус: QFP-240 (Quad Flat Package, 240 выводов).
• Техпроцесс: CMOS.
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C) или промышленный (часто обозначается отдельным суффиксом, например, MC68360VR25LV). Буква V в конце часто указывает на расширенный диапазон.

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Базовый парт-номер: MC68360VR25L. Однако существует множество вариантов, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом.

Основные вариации:

• MC68360VR25L — базовая версия, 25 МГц, 3.3В, QFP-240, коммерческий диапазон.
• MC68360VR25LV / MC68360VR25LCV — версия с расширенным температурным диапазоном (промышленная).
• MC68360VR25LCT — версия в корпусе CQFP-240 (керамический), для военных или аэрокосмических применений.
• MC68360VR33L — версия на 33 МГц.
• MC68360VR40L — версия на 40 МГц.
• MC68360VC25 — версия с питанием 5В (суффикс C вместо L).
• MC68360FE25L — версия в корпусе BGA-241 (более компактный).

Совместимые и альтернативные модели от Freescale/NXP:

1. Прямые аналоги в том же семействе (различаются частотой и питанием):

   • MC68360VR33L, MC68360VR40L (более быстрые, 3.3В)
   • MC68360VC25, MC68360VC33 (5В)
   • MC68EN360, MC68MH360 — это те же самые микросхемы, но с разными наборами поддерживаемых протоколов на SCC (например, акцент на Ethernet). Функционально и выводами совместимы.

2. Предшественники (менее функциональные, но программно совместимые на уровне ядра):

   • MC68302 — более ранний "интегрированный мультипротокольный процессор". Имеет только один коммуникационный процессор и меньше возможностей.

3. Преемники и более современные версии (повышенная производительность, интеграция):

   • Серия MPC8xx (PowerQUICC I): Например, MPC860, MPC850. Переход на ядро PowerPC (RISC) вместо 68000, более мощный CPM. Являются логическим развитием идей 68360.
   • Серия MPC82xx (PowerQUICC II): Например, MPC8260, MPC8272. Еще более производительное ядро PowerPC и коммуникационный процессор.
   • Серия MPC83xx (PowerQUICC II Pro): Например, MPC8360. Интересно, что номер 8360 отсылает к 68360. Это высокоинтегрированное SoC с Gigabit Ethernet, PCI и т.д.
   • Серия MPC85xx (PowerQUICC III): Например, MPC8548. Для сетевых процессоров высокого класса.

Важное замечание: Хотя MPC8xx/82xx/83xx являются преемниками по архитектуре и назначению (QUICC), они не являются бинарно или аппаратно совместимыми с MC68360. Они используют другое ядро (PowerPC), требуют переписывания кода и новой разводки платы. Однако, принципы работы с CPM и многие периферийные модули концептуально похожи.

Вывод

MC68360VR25L — это классический, проверенный временем коммуникационный процессор, который стал отраслевым стандартом для своего времени. Его сила — в уникальной двухпроцессорной архитектуре и невероятной гибкости в поддержке сетевых протоколов. Несмотря на появление более современных и производительных аналогов (семейство PowerQUICC), он до сих пор может встречаться в оборудовании с длительным жизненным циклом, где важна стабильность и долгосрочная доступность компонентов.