Freescale MC68LC302CPU16CT

Отличный выбор! MC68LC302CPU16CT — это интересный и довольно специализированный процессор от Freescale (ранее Motorola), который занимает свою нишу в истории встраиваемых систем.

Общее описание

MC68LC302CPU16CT — это 32-битный микропроцессор с урезанным ядром 68020 (отсюда приставка LC — Low Cost), оптимизированный для применения в коммуникационных контроллерах и сетевом оборудовании. Это не универсальный CPU для ПК, а специализированный контроллер, часто называемый Integrated Communications Processor (ICP).

Его ключевая особенность — наличие встроенных периферийных модулей, критически важных для обработки сетевых протоколов:

• Системный интеграционный модуль (SIM) для работы с памятью и прерываниями.
• Два канала DMA для высокоскоростного обмена данными.
• Четыре последовательных канала связи (SCC) — "сердце" процессора, способные работать с протоколами HDLC, SDLC, PPP, AppleTalk, пр.
• Один последовательный периферийный интерфейс (SPI).
• Два 16-битных таймера.

Процессор не имеет встроенного блока управления памятью (MMU), что отличает его от полного 68020, и не имеет встроенного математического сопроцессора (FPU).

Основное назначение: Маршрутизаторы, мосты, коммутаторы, мультиплексоры, контроллеры сетевых интерфейсов (NIC) для ISDN, Frame Relay, X.25, а также промышленные системы управления.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | 32-битная, Motorola 68000 family, урезанное ядро MC68020 (без MMU) | | Тактовая частота | 16 МГц (суффикс 16 в названии). Существовали также версии на 20 и 25 МГц. | | Разрядность шины | 32-битная внутренняя архитектура, 16-битная внешняя шина данных (мультиплексированная адрес/данные). | | Адресное пространство | 32-битное (до 4 ГБ физической памяти). | | Встроенная память | Нет кэш-памяти инструкций/данных. Имеет небольшую буферную память для очередей SCC. | | Периферийные модули | 4 x SCC (Serial Communication Controller) с буферами FIFO.
2 x DMA канала (IDMA и SDMA).
1 x SPI (Serial Peripheral Interface).
2 x 16-битных программируемых таймера.
SIM (System Integration Module) с контроллером прерываний, чип-селектами и таймером Watchdog. | | Потребление | Низкое по меркам своего времени, типично для КМОП-процессоров. | | Корпус | CT — 132-контактный пластиковый Quad Flat Pack (PQFP). | | Напряжение питания | +5 В. |

Полный список парт-номеров (Part Numbers) и совместимых моделей

Семейство MC68EN302 (также известное как CPU32+) очень обширно. Модели различаются частотой, температурным диапазоном, типом корпуса и наличием/отсутствием некоторых функций.

1. Прямые аналоги и вариации MC68LC302:

• MC68LC302 — общее обозначение семейства.
• MC68LC302CPU16CT — конкретно ваша модель: 16 МГц, коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C), корпус PQFP.
• MC68LC302CPU16EI — 16 МГц, расширенный промышленный диапазон (-40°C to +85°C), корпус CQFP.
• MC68LC302CPU20CV / CT / EI — версии на 20 МГц.
• MC68LC302CPU25CV / CT / EI — версии на 25 МГц (максимальная для LC-версии).
• MC68LC302CAB16CT — версия с улучшенным энергопотреблением (Advanced Low Power).

2. Более функциональные версии (с MMU):

• MC68EC302 (или MC68EC302CAB) — версия с MMU, но без SCC. Более близка к "чистому" процессору для управляющих задач.
• MC68EN302 — флагманская модель семейства. Содержит полное ядро 68020 с MMU, часто 25 МГц, и полный набор периферии (4 SCC, DMA и т.д.). Прямой и полный аналог по периферии, но с более мощным ядром.
  • MC68EN302CAF25CT, MC68EN302CAB25EI и др.

3. Совместимые и производные модели (от других производителей):

• Motorola (Freescale) MC68302 — прямой предшественник и функциональный аналог. Имеет более раннюю ревизию ядра (68000/68008), но практически идентичный набор периферии (6 SCC вместо 4). ПО и схемотехнические решения часто переносимы между 68302 и 68LC302. Ключевая совместимая модель.
• Motorola QUICC (MC68360) — следующее поколение коммуникационных процессоров. Имеет более мощное ядро CPU32+ (аналогичное 68EC302), больше SCC (до 7), RISC-сопроцессор для обработки протоколов и более сложную периферию. Не является прямой заменой "в лоб", но архитектурно продолжает линию.
• Freescale (NXP) QorIQ, ColdFire — современные архитектуры, пришедшие на смену 68k в сетевом и промышленном сегментах. Не совместимы на уровне команд, но концептуально являются наследниками.

Краткий итог

MC68LC302CPU16CT — это специализированный коммуникационный процессор начала 1990-х годов, который был "рабочей лошадкой" в сетевом оборудовании среднего класса. Его главные козыри — встроенные высокоуровневые последовательные контроллеры (SCC), эффективные каналы DMA и наследие архитектуры 68000, для которой существовало много инструментов разработки.

Наиболее важные совместимые/альтернативные модели для разработчика:

1. MC68302 — для обратной совместимости и редизайна.
2. MC68EN302 — для модернизации с сохранением периферии.
3. MC68LC302 с другими суффиксами (20/25 МГц, EI-диапазон) — для вариаций в рамках одного проекта.