Freescale MCF5211CAE66

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MCF5211CAE66 — это представитель классического семейства холодных огней (ColdFire) с ядром V2, ориентированный на встраиваемые приложения с требованиями к низкому энергопотреблению и производительности.

Общее описание

MCF5211CAE66 — это 32-битный микроконтроллер на ядре ColdFire V2, работающий на частоте до 66 МГц. Он сочетает в себе простоту и низкую стоимость архитектуры ColdFire с богатым набором периферии, что делает его идеальным решением для широкого спектра задач:

• Промышленная автоматика (контроллеры, датчики, ЧМИ)
• Устройства с интерфейсом USB
• Сетевые и коммуникационные интерфейсы (например, в качестве моста)
• Потребительская электроника
• Медицинские приборы

Ключевые особенности:

• Ядро: ColdFire V2, работает на частоте до 66 МГц (до 63 Dhrystone MIPS).
• Архитектура: Гарвардская (раздельные шины для инструкций и данных), что повышает производительность.
• Цель: Оптимальное соотношение цена/производительность/энергопотребление.

Детальные технические характеристики

1. Ядро и память

• Ядро: 32-битное ColdFire V2 (MAC + DIV).
• Тактовая частота: До 66 МГц.
• Встроенная память:
  • Flash-память: 128 КБ.
  • ОЗУ (SRAM): 16 КБ.
• Внешняя шина: Поддерживает подключение внешней памяти (SRAM, Flash, ROM) и периферии через Flexible External Bus Interface (FECB).

2. Периферийные интерфейсы

• USB: Контроллер USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) со встроенным PHY. Один из главных козырей данной модели.
• Последовательные интерфейсы:
  • UART/SCI: До 3 модуля (с поддержкой LIN).
  • SPI: 2 модуля.
  • I²C: 1 модуль.
• Таймеры:
  • Программируемый таймер (PIT): 4 канала.
  • Periodic Interrupt Timer (PITR).
  • Модуль захвата/сравнения (PWM): 8 каналов (4 пары).
  • Сторожевой таймер (WDT).
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП (ADC): 12-битный, 8 каналов.
• Системные:
  • Модуль управления питанием (PMC) с несколькими режимами пониженного энергопотребления (WAIT, STOP).
  • Контроллер прерываний (INTC).
  • Модуль тактирования (PLL) для гибкой генерации частот.
  • GPIO: Множество линий ввода/вывода общего назначения.

3. Электрические и физические параметры

• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и периферии).
• Температурный диапазон: Промышленный (как правило, -40°C до +85°C).
• Корпус: LQFP-64 (корпус с 64 выводами, низкопрофильный квадратный плоский).
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основная маркировка: MCF5211CAE66

• MCF5211 — семейство.
• C — вариант с контроллером USB.
• A — промышленный температурный диапазон.
• E — корпус LQFP-64.
• 66 — максимальная частота в МГц.

Другие варианты в семействе MCF5211x:

• MCF5211CAF66 — аналог в корпусе QFN-64 (меньше по размеру, без выводов по периметру).
• MCF5211VAE66 — модель без USB, но с увеличенной памятью (256 КБ Flash, 32 КБ RAM). Корпус LQFP-64.
• MCF5211VAF66 — то же, что и VAE66, но в корпусе QFN-64.
• MCF5213xxx — более старшие модели с увеличенной памятью (до 512 КБ Flash) и дополнительной периферией (Ethernet MAC).
• MCF5211xxx с частотой 50 МГц (например, MCF5211CAE50) — версии с пониженной тактовой частотой.

Совместимые и аналогичные модели

Прямые аналоги и совместимость (в рамках Freescale/NXP):

1. MCF5211VAE66 — Прямой аналог по выводам и частоте, но без USB и с большей памятью. Может быть аппаратно-совместимым по выводам (но требует перепрошивки и не имеет USB).
2. MCF5213xxx — Модели с Ethernet (MAC). Частично совместимы по периферии, но имеют другой корпус (чаще LQFP-100/128) и больше выводов. Являются логическим развитием линейки.
3. MCF5221x, MCF5225x — Более поздние семейства ColdFire V2 с ядром, совместимым по системе команд, но с улучшенной периферией (например, USB On-The-Go, больше памяти, Crypto-ускоритель). Не являются прямозаменяемыми, но облегчают миграцию ПО.

Современные аналоги от NXP (преемник Freescale):

После слияния линейка ColdFire была в основном вытеснена архитектурами ARM Cortex-M.

• Kinetis K, L, E серии (на Cortex-M0+/M4): Для замены MCF5211 с USB можно рассматривать:
  • KE1xZ (Cortex-M0+): Низкая стоимость, USB, аналогичная производительность.
  • KLxx (Cortex-M0+): Фокус на сверхнизкое энергопотребление.
  • Kinetis E серия (Cortex-M4): Для промышленных применений, высокая надежность.
• i.MX RT серия (Crossover процессоры на Cortex-M7): Для задач, требующих значительно более высокой производительности, чем ColdFire, при сохранении реального времени.

Аналоги от других производителей:

• Microchip (Atmel) SAM3U (на Cortex-M3): С USB High-Speed, высокая производительность.
• STMicroelectronics STM32F1/F0 (на Cortex-M3/M0): Например, STM32F105/107 с USB. Широко распространены, имеют отличную поддержку.
• Texas Instruments TM4C (на Cortex-M4): Богатая периферия, включая USB.

Важное примечание:

MCF5211 является устаревшим продуктом (NRND — Not Recommended for New Design или Obsolete). Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные микроконтроллеры на ядрах ARM Cortex-M (от NXP или других вендоров), которые предлагают лучшее соотношение производительности, энергопотребления, стоимости и доступности инструментов разработки. Однако, для поддержки уже существующего парка оборудования знание этого МК остается актуальным.