Freescale MPC8241LVR166D

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale MPC8241LVR166D, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MPC8241LVR166D — это высокоинтегрированный микропроцессор, принадлежащий к семейству PowerPC™ MPC82xx от компании Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Данная модель построена на основе известного ядра PowerPC 603e и представляет собой однокристальную систему (SoC - System-on-Chip).

Ключевой особенностью MPC8241 является интеграция двух ключевых компонентов на одной микросхеме:

1. Высокопроизводительное процессорное ядро PowerPC 603e, которое выполняет вычисления.
2. Модуль системного контроллера (объединенный контроллер памяти и ввода/вывода), который содержит контроллер памяти (SDRAM), контроллер PCI, контроллер DMA и другие периферийные интерфейсы.

Такая интеграция позволила создавать более компактные, надежные и энергоэффективные системы с меньшим количеством компонентов, что делало его чрезвычайно популярным для встраиваемых применений, сетевого оборудования (маршрутизаторы, коммутаторы), телекоммуникационных систем и промышленных контроллеров.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне NXP) | | Серия | MPC82xx | | Архитектура ядра | PowerPC 603e (32-битная) | | Тактовая частота ядра | 166 МГц | | Тактовая частота шины | 66 МГц (соотношение ядро/шина = 2.5:1) | | Техпроцесс | 0.25 мкм / 0.18 мкм (в зависимости от ревизии) | | Напряжение питания (Vdd) | 2.0 В (± 0.1 В) | | Напряжение ввода/вывода | 3.3 В | | Интегрированный кэш | • L1-кэш инструкций: 16 КБ
• L1-кэш данных: 16 КБ | | Контроллер памяти | Интегрированный контроллер SDRAM до 128 МБ, поддерживает до 8 банков памяти. | | Интерфейс PCI | 32-битный интерфейс PCI 2.2, работающий на частоте до 66 МГц. Может работать как в режиме Host-моста, так и в режиме Agent (подчиненного устройства). | | Другие интерфейсы | • Два программируемых контроллера прерываний (PIC)
• Программируемый контроллер DMA с 4 каналами
• Интерфейс I²C
• Программируемый генератор часов
• Интерфейс JTAG/COP для отладки | | Тип корпуса | TBGA (Thermalenhanced Ball Grid Array) | | Количество выводов | 256 |

Парт-номера и маркировка

Основной парт-номер, указанный в datasheet, это MPC8241LVR166D. Однако полная маркировка на корпусе чипа может быть длиннее и содержать дополнительную информацию о ревизии, температурном диапазоне и т.д.

Пример полной маркировки: MPC8241LVR166D XYZ, где:

• MPC8241 — базовое название семейства.
• L — обозначение технологического процесса и корпуса.
• V — напряжение ядра (2.0 В).
• R — обозначение температурного диапазона (коммерческий, 0°C до +70°C). Для промышленного диапазона (-40°C до +85°C) используется литера T.
• 166 — частота ядра в МГц.
• D — суффикс, обозначающий вариант исполнения (часто относится к корпусу TBGA).
• XYZ — производственный код или код ревизии.

Альтернативные и смежные парт-номера:

• MPC8241LVV166D - аналог с корпусом CQFP (Ceramic Quad Flat Pack).
• MPC8241LZU166D - версия для расширенного температурного диапазона.
• MPC8241LVR133D - версия с частотой ядра 133 МГц.
• MPC8241LVR200D - версия с частотой ядра 200 МГц.
• MPC8241LVR266D - версия с частотой ядра 266 МГц (редкая, требует 0.18 мкм техпроцесса).

Совместимые и альтернативные модели

Совместимость микропроцессоров в этом сегменте определяется не только архитектурой, но и распиновкой (pin-to-pin compatibility), а также схожестью системного контроллера.

Прямые аналоги и замены (в пределах семейства MPC824x):

• MPC8240: Более ранняя версия с тактовой частотой до 133 МГц.
• MPC8245: Улучшенная версия с ядром PowerPC 603e, работающим на частотах до 300 МГц, и улучшенным контроллером памяти (DDR). Является логическим развитием и часто совместим по выводам.
• MPC8247 / MPC8248: Еще более поздние версии с повышенной производительностью и дополнительными функциями.

Микросхемы из того же семейства, требующие проверки совместимости:

• MPC8260 / MPC8264 / MPC8266: Модели с коммуникационным процессором (CPM), который содержит множество дополнительных коммуникационных контроллеров (Ethernet, Serial, ATM). Не являются прямыми аналогами, но используют ту же архитектуру PowerPC.
• MPC8272 / MPC8280: Представители семейства PowerQUICC II, также имеют интегрированный коммуникационный процессор. Архитектурно близки, но не совместимы по выводам.

Совместимые по архитектуре (программная совместимость):

Любые процессоры с ядром PowerPC 603e, G2 (например, MPC7410, MPC7455) будут иметь программную совместимость на уровне двоичного кода (binary compatible) при условии, что код не завязан на специфичные тайминги. Однако для замены в существующей плате они не подходят из-за разных корпусов и системных контроллеров.

Важное примечание

MPC8241 — это устаревшая микросхема, снятая с производства. При поиске замены или аналога для ремонта или нового проекта необходимо тщательно проверять datasheet на предмет совместимости по выводам, напряжению питания, тактовой частоте и работе системного контроллера. Наиболее прямыми кандидатами на замену являются MPC8245 и другие модели из линейки PowerQUICC II.