Freescale MPC823VR75B2T

Отличный выбор! Freescale MPC823VR75B2T — это мощный и популярный микроконтроллер для встраиваемых систем, известный своей высокой степенью интеграции. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC823 (позже переименованный в MPC8xx от Freescale, который стал частью NXP) — это 32-битный микроконтроллер, построенный на ядре PowerPC 603e с тактовой частотой до 80 МГц. Модель MPC823VR75B2T — это конкретная ревизия, предназначенная для работы в расширенном промышленном температурном диапазоне.

Его ключевая особенность — высокая интеграция: на одном кристалле объединены мощное RISC-ядро, контроллер связи (CPM) с отдельным RISC-процессором и множество периферийных интерфейсов. Это делает его идеальным для устройств, требующих интенсивной обработки данных и разнообразных коммуникационных возможностей.

Основное назначение: Коммуникационное оборудование (маршрутизаторы, модемы, VoIP-шлюзы), промышленная автоматизация, медицинская аппаратура, телекоммуникационные системы, встроенные контроллеры.

Технические характеристики

• Архитектура: 32-битная, Harvard (раздельные шины инструкций и данных).
• Ядро ЦПУ: PowerPC 603e.
  • Тактовая частота: 75 МГц (указано в парт-номере: VR75).
  • Производительность: ~ 110 MIPS (при 75 МГц).
  • Суперскалярная архитектура (может исполнять несколько инструкций за такт).
  • Встроенный блок FPU (сопроцессор с плавающей точкой).
• Контроллер связи (CPM):
  • Основан на 32-битном RISC-процессоре (независим от основного ядра).
  • Разгружает ЦПУ, обрабатывая коммуникационные протоколы.
• Память:
  • Кэш: 16 КБ для инструкций + 8 КБ для данных.
  • Встроенная память: Нет (требуется внешняя).
  • Контроллер памяти: Встроенный, поддерживает DRAM (SDRAM, страничную), SRAM, ROM, Flash (включая NOR и NAND), память с пакетным доступом.
• Коммуникационные интерфейсы (на CPM):
  • 2 контроллера SCC (Serial Communication Controller): Могут быть настроены под UART, HDLC/SDLC, протоколы локальных сетей (Ethernet через дополнительный микросхемный набор), прозрачный режим.
  • 1 контроллер SMC (Serial Management Channel): Может работать как UART или быть подключен к внешнему модулю GSM для GPRS.
  • 1 контроллер SPI.
  • 1 контроллер I²C.
  • 1 контроллер USB версии 1.1 (только устройство - Device).
• Системная периферия:
  • 4 таймера общего назначения (GPIO/Timer).
  • Контроллер прерываний.
  • Контроллер DMA (4 канала).
  • Часы реального времени (RTC).
  • Контроллер PLL для гибкой синхронизации.
  • Порты ввода/вывода общего назначения (GPIO).
• Корпус: BGA (Ball Grid Array), 256 контактов (указано в парт-номере: B2T).
• Напряжение питания: 3.3В для ядра и ввода/вывода.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), от -40°C до +85°C (буква V в парт-номере указывает на расширенный диапазон, отличный от коммерческого 0°C..+70°C).

Парт-номер и его расшифровка (MPC823VR75B2T)

• MPC823 — семейство микроконтроллеров.
• V — обозначение версии/ревизии кристалла и температурного диапазона (Industrial, -40..+85°C).
• R75 — Номинальная частота ядра (75 МГц). Были также варианты R50, R66, R80.
• B — Тип корпуса (BGA).
• 2 — Количество слоев металла на кристалле (техпроцесс).
• T — Тип упаковки (Tape & Reel, на ленте для автоматизированного монтажа). Вариант без "T" поставляется в лотке.

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства MPC8xx)

Эти микроконтроллеры обладают высокой степенью совместимости по выводам и программному обеспечению, но отличаются набором периферии. MPC823 — один из самых насыщенных в плане коммуникаций.

• Ближайшие аналоги с похожей распиновкой и функционалом:

  • MPC823E — Улучшенная версия с поддержкой Ethernet на одном из SCC (требуется только трансформатор). Это самый прямой и часто рекомендуемый аналог для модернизации.
  • MPC823Z — Более поздняя ревизия с оптимизациями.
  • MPC827x / MPC8280 — Следующее поколение (PowerPC 603e/G2_LE), более высокая частота, улучшенный CPM (поддерживает Fast Ethernet), PCI-интерфейс. Требует адаптации платы.
  • MPC850 / MPC855T / MPC860 — Более "классические" и массовые собратья. Имеют схожий CPM, но другое ядро (PowerPC 8xx "PowerQUICC"), другую организацию памяти и распиновку. Не являются прямыми drop-in заменами, но используются в схожих задачах.

• Другие модели семейства MPC8xx (с разной периферией):

  • MPC821 / MPC821F — Упрощенная версия MPC823 (нет USB, меньше таймеров).
  • MPC850L — Фокус на контроллерах LCD.
  • MPC866 / MPC885 — Развитие линейки MPC860 с улучшениями.

Важные замечания

1. Снят с производства (NRND или EOL): MPC823 и большинство MPC8xx официально сняты с производства. Для новых проектов NXP предлагает современные аналоги на архитектуре ARM (например, семейства i.MX RT или Layerscape), которые обладают лучшим соотношением производительности, энергопотребления и цены.
2. Замена: При поиске замены для ремонта или модернизации устройства следует искать MPC823EVR75B2T или другие ревизии с маркировкой "E". Также можно рассмотреть переход на совместимые по выводам модели от производителей вторичного рынка (если такие есть).
3. Разработка: Для разработки под MPC823 требуются специализированные инструменты: компилятор (чаще всего GNU GCC для PowerPC), отладчик (например, через JTAG-интерфейс) и глубокое понимание архитектуры PowerQUICC.

Этот микроконтроллер был настоящей "рабочей лошадкой" для сложных встраиваемых систем своего времени и до сих пор встречается в большом количестве действующего оборудования.