Freescale MCF52100CVM80

Отличный выбор! Freescale MCF52100CVM80 — это классический, надежный и популярный микроконтроллер на ядре ColdFire V2, который широко использовался в промышленной автоматике, сетевых устройствах, контроллерах управления и других встраиваемых системах.

Описание и обзор

Микроконтроллер MCF52100CVM80 относится к семейству MCF521x от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Это 32-битный микроконтроллер с низким энергопотреблением, построенный на усовершенствованном ядре ColdFire Version 2 (V2). Ключевая особенность — отличный баланс между производительностью, периферией и стоимостью.

Основные концепции:

• Архитектура: 32-битная RISC-подобная архитектура ColdFire.
• Ядро: V2, работающее на частоте до 80 МГц (у данной модели).
• Цель применения: Замена 16-битным микроконтроллерам с требованием большей производительности и 32-битных операций, а также применение в устройствах, где важна надежность и развитая периферия.

Технические характеристики MCF52100CVM80

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: ColdFire V2.
• Тактовая частота: До 80 МГц.
• Производительность: До 76 MIPS (при 80 МГц).
• Шина: 32-битная.

2. Память:

• Флэш-память (программа): 256 КБ.
• ОЗУ (SRAM): 32 КБ.
• Встроенная ПЗУ: 16 КБ (содержит отладочный монитор и драйверы).

3. Периферия (ключевые модули):

• Таймеры:
  • 2× 16-битных таймера общего назначения (GPTA).
  • 1× Модуль периодического прерывания (PIT).
  • 1× Часы реального времени (RTC).
  • 1× Сторожевой таймер (WDT).
• Интерфейсы связи:
  • 3× UART (асинхронный последовательный порт), один с поддержкой IrDA.
  • 2× модуля QSPI (очередной SPI) для работы с периферийными чипами.
  • 1× I²C (двухпроводной интерфейс).
• Аналоговые интерфейсы:
  • 1× 12-битный АЦП с 8 каналами.
• Системные модули:
  • Модуль управления питанием (PMM) с тремя режимами пониженного энергопотребления.
  • Модуль прерываний (INTC).
  • Блок управления тактированием (CCM).
  • Контроллер внешней шины (для подключения дополнительной памяти или периферии).
• Ввод/Вывод:
  • До 91 программируемого GPIO (в зависимости от конфигурации корпуса).

4. Электропитание и корпус:

• Напряжение питания: 3.0В — 3.6В (для ядра и периферии).
• Потребление: Типичное ~50 мА при 80 МГц (активный режим).
• Корпус: LQFP-144 (Low-profile Quad Flat Package).
• Рабочая температура: Промышленный диапазон (-40°C до +85°C).

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Основная маркировка: MCF52100CVM80

• MCF5210 — семейство.
• 0 — вариант с 256 КБ флэш-памяти и 32 КБ ОЗУ.
• C — коммерческий/промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• V — корпус LQFP.
• M80 — максимальная частота 80 МГц.

Альтернативные парт-номера в том же семействе (варьируются по памяти и частоте):

• MCF52100CVM66 — 66 МГц.
• MCF52100CVM50 — 50 МГц.
• MCF52110CVM80 — 512 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ, 80 МГц.
• MCF52110CVM66 — 512 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ, 66 МГц.
• MCF52110CVM50 — 512 КБ флэш, 64 КБ ОЗУ, 50 МГц.
• MCF52110CVF80 — корпус MAPBGA-144.

Полный код заказа (Orderable Part Number) для поставки: Часто имеет дополнительный суффикс, например, MCF52100CVM80R2.

Совместимые и аналогичные модели

1. Внутри семейства Freescale/NXP ColdFire:

• Прямые аналоги (пин-в-пин и программно совместимые): Все микроконтроллеры серии MCF5211x (с большим объемом памяти) в корпусе LQFP-144. Прошивка может быть перенесена с MCF52100 на MCF52110 практически без изменений, если не использовалась вся память.
• Предыдущее поколение: Семейство MCF520x (ядро ColdFire V2, но с другой периферией и корпусами). Не является прямым аналогом.
• Следующее поколение (более современные аналоги от NXP):
  • Семейство MCF522xx (ColdFire V2 с CoreMark™). Имеют Ethernet, USB, больше памяти. Например, MCF52259. Не являются прямым аналогом, но представляют собой эволюционное развитие.
  • Линейка Kinetis K (на ядре ARM Cortex-M): Это основное современное направление NXP. Для миграции с ColdFire на ARM потребуется переработка ПО, но по функционалу и рынку аналогичны:
    • Kinetis K2x (серия K20, K22) — схожая производительность, периферия, наличие USB, корпуса.
    • Kinetis K6x (серия K60, K64) — с Ethernet, более высокая производительность.
    • Kinetis KE1x — бюджетные аналоги с хорошей периферией.

2. Аналоги от других производителей (по классу и применению):

• Microchip (Atmel): Микроконтроллеры на ядре ARM Cortex-M серий SAM3x/SAM4S (например, ATSAM3X8E, ATSAM4S16C). Высокая производительность, богатая периферия.
• STMicroelectronics: Серия STM32F1/F2/F4 (на ядре ARM Cortex-M). Например, STM32F407 — высокопроизводительный аналог с Ethernet, USB, графикой.
• Texas Instruments: Микроконтроллеры серии Tiva C (TM4C) на ядре ARM Cortex-M4 (например, TM4C129x). Ориентированы на промышленность и сети.
• Renesas: Микроконтроллеры серий RX или RA (на собственных или ARM ядрах).

Важное примечание:

MCF52100 является устаревшей моделью (NRND — Not Recommended for New Design или EOL — End of Life). NXP рекомендует для новых проектов использовать современные микроконтроллеры на ядрах ARM Cortex-M (серии Kinetis K, L, M или i.MX RT). Однако, благодаря своей надежности, он до сих пор может встречаться в старом оборудовании и его ремонте.