Freescale MCF5485CVR200

Отличный выбор! Freescale MCF5485CVR200 — это мощный и функциональный микроконтроллер/микропроцессор семейства ColdFire V4e, ориентированный на встраиваемые системы с высокими требованиями к вычислительной мощности, интеграции и низкому энергопотреблению.

Общее описание

MCF5485 — это 32-разрядный микроконцессор с ядром ColdFire V4e, работающим на частоте до 200 МГц (как в данной модификации CVR200). Он построен по гибкой микроконтроллерной архитектуре, сочетающей высокую производительность RISC-ядра с богатым набором периферийных модулей на одном кристалле. Ключевая особенность — наличие блока эмуляции инструкций с плавающей запятой (Floating-Point Unit, FPU), что делает его пригодным для задач, требующих математических вычислений (обработка сигналов, протоколы связи и т.д.).

Микросхема изготавливалась по 0.13-микронной технологии, что обеспечивало хороший баланс между производительностью и энергоэффективностью. Она была популярна в промышленной автоматизации, сетевом оборудовании (маршрутизаторы, точки доступа), измерительных приборах и системах управления.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-бит ColdFire V4e (с поддержкой MAC и FPU).
• Тактовая частота: До 200 МГц (для MCF5485CVR200).
• Производительность: До 210 Dhrystone 2.1 MIPS.
• FPU: Аппаратный блок операций с плавающей запятой одинарной точности (IEEE 754).
• Память: Интегрированные контроллеры памяти.
  • SDRAM Controller: До 133 МГц, поддержка до 256 МБ.
  • SRAM/NOR Flash Controller: До 4 банков.
  • NAND Flash Controller: 8-битный, с поддержкой ECC.
• Кэш: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.

2. Периферия и интерфейсы (богатейший набор):

• Коммуникационные интерфейсы:
  • Fast Ethernet (FEC): Два 10/100 Мбит/с MAC-контроллера.
  • USB 2.0 Full-Speed (OTG): Один хост/устройство/OTG-контроллер.
  • CAN: Два модуля CAN 2.0 A/B.
  • UART: До 6 каналов (часть из них с поддержкой IrDA).
  • QSPI: Модуль последовательного периферийного интерфейса.
  • I²C: Два модуля.
• Таймеры и управление:
  • eTPU (Enhanced Time Processor Unit): 32-канальный, мощный модуль для управления временными событиями (ШИМ, захват/сравнение, управление двигателями).
  • PIT (Periodic Interrupt Timer), Watchdog, RTC.
• Системная интеграция:
  • DMA: 4-канальный контроллер.
  • Шины: 32-битная шина данных/адреса (IPBus).
  • Прерывания: Контроллер прерываний (INTC).
  • АЦП: 12-битный, 8-канальный модуль быстрого последовательного приближения (QADC).

3. Общие параметры:

• Напряжение питания: Ядро: 1.5В (+/- 0.045В), I/O: 3.3В.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C.
• Корпус: CVR в названии означает корпус MAPBGA-360 (360-контактный, шаг 0.8 мм).

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Семейство MCF548x имело несколько вариантов, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом. Основная номенклатура: MCF5485xxxxx.

Для MCF5485CVR200 расшифровка:

• MCF5485 — семейство.
• C — вариант ядра (версия).
• V — корпус MAPBGA.
• R — промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C).
• 200 — частота процессора в МГц.

Другие парт-номера в семействе MCF5485:

• MCF5485CVR166 — аналог на 166 МГц.
• MCF5485CVR180 — аналог на 180 МГц.
• MCF5485CVF200 — возможно, вариант с расширенным температурным диапазоном или другим типоразмером.
• MCF5485CVM200 — коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C).

Старшие/младшие модели в линейке ColdFire V4e:

• MCF547x: Близкие по характеристикам, но с некоторыми отличиями в наборе периферии (например, гигабитный Ethernet вместо двух fast Ethernet на некоторых моделях).
• MCF5445x: Более поздние и оптимизированные модели ColdFire V4e с улучшенной производительностью на МГц, интегрированным крипто-ускорителем и более современной периферией (USB 2.0 High-Speed). Часто рассматриваются как логические преемники.
• MCF5480/81/82/83: Варианты с разной комбинацией периферии (например, без USB или с одним FEC).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые и косвенные замены)

1. От Freescale/NXP (прямые аналоги и преемники):

• MCF5445x (MCF54455, MCF54458): Наиболее близкие по духу и архитектуре рекомендуемые замены. Имеют более высокую производительность (до 400 МГц V4e ядро), встроенный крипто-ускоритель (SEC), USB 2.0 High-Speed, SATA, улучшенный Ethernet. Пин-совместимыми не являются, но программно-архитектурная преемственность высокая.
• MCF547x (MCF5475, MCF5480): Очень близкие по периферии и ядру, могут быть использованы как альтернатива при наличии нужных интерфейсов.
• Серия i.MX (например, i.MX 6UL/6ULL): Современные ARM-микроконтроллеры от NXP, которые пришли на смену ColdFire в большинстве новых разработок. Предлагают гораздо более высокую производительность, энергоэффективность и современную периферию. Требуют полного перепроектирования и переноса ПО.

2. От других производителей (функциональные аналоги): При поиске замены для новой разработки стоит рассматривать современные 32-битные MCU/MPU с аналогичным набором периферии:

• Microchip (Microsemi) SAM9x60 (ARM9): Сетевые микропроцессоры с 2x Ethernet, USB, CAN.
• STMicroelectronics STM32MP1 (Cortex-A7 + Cortex-M4): Для более сложных задач.
• Texas Instruments Sitara AM335x (Cortex-A8): Высокопроизводительные процессоры для промышленности.
• Renesas RZ/A (ARM Cortex-A): Микропроцессоры с большим объемом встроенной RAM и богатой периферией.

Важное примечание:

Семейство ColdFire, включая MCF5485, в значительной степени находится в стадии снятия с производства (EOL) или имеет статус "Not Recommended for New Designs (NRND)". Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги на архитектуре ARM (такие как NXP i.MX, STM32MP, Microchip SAM9) из-за лучшей производительности, энергоэффективности, доступности и долгосрочной поддержки.

MCF5485CVR200 остается отличным решением для поддержки и модернизации уже существующего парка оборудования, где важна полная совместимость.