Freescale MCF51JM128VLD

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем! Вот подробное описание Freescale MCF51JM128VLD.

Общее описание

Freescale MCF51JM128VLD — это 32-битный микроконтроллер (МК) из семейства ColdFire V1, оптимизированный для применений, требующих высокой производительности и развитых коммуникационных интерфейсов при умеренной стоимости. Он построен на архитектуре Von Neumann и использует ядро V1 ColdFire с конвейерной обработкой.

Ключевой особенностью данной модели является наличие встроенного контроллера USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) с поддержкой OTG (On-The-Go), что делает его отличным выбором для устройств, которые должны взаимодействовать с ПК или другими USB-устройствами (например, в качестве хоста для флеш-накопителей).

Микроконтроллер относится к линейке Energy-Efficient Solutions (EES), что подразумевает хороший баланс между производительностью и энергопотреблением.

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | 32-битное ядро Freescale ColdFire V1 (архитектура Von Neumann) | | Тактовая частота | До 50.33 МГц (работа от внутреннего генератора) | | Производительность | До ~50 Dhrystone MIPS | | Объем памяти | 128 КБ Flash-памяти
16 КБ оперативной памяти (SRAM) | | USB | USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) контроллер с интегрированным PHY-трансивером и поддержкой OTG (Host/Device). Требуется внешний источник тактирования 48 МГц (обычно через PLL). | | Аналоговые интерфейсы | 24-канальный 12-битный АЦП с временем преобразования < 3 мкс.
2-канальный 12-битный ЦАП.
3 аналоговых компаратора. | | Таймеры | Программируемый модуль таймера (TPM) с поддержкой ШИМ, захвата/сравнения.
Модуль периодического прерывающего таймера (PIT).
Часы реального времени (RTC) с независимым источником питания. | | Коммуникационные интерфейсы | 3 x UART (один с поддержкой LIN).
2 x SPI.
I²C.
Модуль контроллера CAN 2.0 A/B (FlexCAN). | | Системные функции | Модуль контроля питания (PMC).
Модуль генератора тактовых частот (CGM).
Встроенный тактовый генератор (ICO).
Детектор пониженного напряжения (LVD).
Сторожевой таймер (COP). | | Количество линий ввода/вывода | До 53 программируемых GPIO (зависит от конфигурации корпуса). | | Напряжение питания | 2.7 В — 5.5 В (широкий диапазон для работы от батарей или нестабилизированных источников). | | Температурный диапазон | Промышленный: -40°C до +85°C (опция до +105°C для некоторых парт-номеров). | | Корпус | 64-выводной LQFP |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Базовый парт-номер — MCF51JM128VLD. Он может дополняться суффиксами, указывающими на температурный диапазон, вариант поставки (рулон, лоток) и корпус.

Основные коммерчески доступные парт-номера:

• MCF51JM128VLDR2 — Поставка в виде рулонов (tape & reel), корпус LQFP-64, промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C). Это самый распространенный вариант.
• MCF51JM128VLD — Поставка в лотках (tray), корпус LQFP-64.

Варианты в рамках семейства MCF51JM128: Семейство включает модели с разным объемом памяти и набором периферии. Ближайшие родственные модели:

• MCF51JM64VLD — 64 КБ Flash, 8 КБ RAM.
• MCF51JM32VLD — 32 КБ Flash, 8 КБ RAM.
• MCF51JM128VHS / MCF51JM128VLH — Варианты в других корпусах (например, BGA).

Совместимые и аналогичные модели

При выборе аналога или замены важно учитывать не только технические характеристики, но и совместимость по выводам (pin-to-pin) и программную совместимость.

1. Прямые аналоги и совместимые модели от NXP/Freescale (pin-to-pin и software compatible):

• MCF51JM64VLD и MCF51JM32VLD — Младшие модели в том же семействе. Полная совместимость по выводам и периферии (кроме объема памяти). Код легко портируется.
• MCF51JM128VLH — Тот же чип в другом корпусе (80-выводной LQFP), предлагающий больше линий GPIO.
• Серия Kinetis E (например, KE1xZ) — Более современное семейство на ядре ARM Cortex-M0+, пришедшее на смену ColdFire V1. Хотя архитектура отличается, они предлагают аналогичную периферию (USB, CAN, аналоговые модули), часто в pin-to-pin совместимых корпусах и являются рекомендованной NXP миграционной path. Требуют переписывания кода.

2. Функциональные аналоги от других производителей (с USB FS/OTG, CAN, 12-битным АЦП):

• STMicroelectronics STM32F105/107 (серия "Connectivity Line") — Ядро ARM Cortex-M3, USB FS/OTG, CAN, 12-битный АЦП. Очень популярная серия, значительно более производительная.
• Microchip/Atmel SAM3S/U (на ядре ARM Cortex-M3) — Имеют модели со встроенным USB.
• Texas Instruments TM4C123x (ядро ARM Cortex-M4F) — Широкая периферия, включая USB и CAN.
• NXP LPC17xx (ядро ARM Cortex-M3) — Классические МК с USB от NXP.

Области применения

Благодаря наличию USB OTG, CAN и развитой аналоговой периферии, MCF51JM128VLD исторически использовался в:

• Промышленные устройства с интерфейсом USB (программируемые логические контроллеры, панели оператора).
• Автомобильная периферия (например, диагностические адаптеры).
• Медицинские портативные приборы.
• Устройства для сбора данных и логирования.
• Интеллектуальные зарядные устройства.

Важное примечание: Семейство ColdFire V1, включая MCF51JM, считается устаревшим (End-of-Life) или не рекомендуемым для новых разработок (Not Recommended for New Designs - NRND) со стороны NXP. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать миграцию на более современные платформы, такие как Kinetis KE или LPC на ядрах ARM Cortex-M.