Freescale MPC8250ACVRIHBC

Отличный выбор! Freescale MPC8250 — это легендарный и очень популярный процессор для встраиваемых систем (PowerQUICC II). Давайте разберем его детально.

Общее описание

MPC8250ACVRIHBC — это высокопроизводительный 32-битный микропроцессор с архитектурой PowerPC, разработанный компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Он принадлежит к семейству PowerQUICC II (Quad Integrated Communications Controller).

Его ключевая особенность — высокая степень интеграции коммуникационных и периферийных контроллеров на одном кристалле, что делало его идеальным решением для сетевого и телекоммуникационного оборудования в конце 1990-х — 2000-х годах.

Основные области применения:

• Маршрутизаторы (роутеры)
• Коммутаторы (свитчи)
• Мультиплексоры
• Контроллеры базовых станций
• Промышленные системы управления
• Оборудование для передачи голоса по IP (VoIP)

Технические характеристики (для MPC8250ACVRIHBC)

• Ядро ЦПУ: PowerPC 603e
• Тактовая частота ядра: 200 МГц (индекс AC в маркировке указывает на 200 МГц)
• Частота системной шины (60x Bus): 66 МГц
• Встроенные модули:
  • Коммуникационный процессор (CPM): Второе RISC-ядро (на базе архитектуры MC68360) для обработки коммуникационных задач, разгружающее основное ядро.
    • Частота CPM: 133 МГц (2/3 от частоты ядра)
    • Контроллеры связи: Поддерживает множество интерфейсов через 4 Serial Communication Controllers (SCC), 2 Serial Management Controllers (SMC), 1 Serial Peripheral Interface (SPI) и 1 I²C.
  • Контроллер памяти: Встроенный контроллер динамической памяти (60x Bus) и контроллер локальной шины.
  • Память: 16 КБ инструкционного кэша (I-Cache) и 16 КБ кэша данных (D-Cache) для ядра PowerPC.
• Периферия:
  • 32-битный PCI-контроллер (версия 2.2)
  • Контроллер прерываний
  • Четыре 16-битных таймера общего назначения
  • Контроллер DMA
  • Системный интерфейс PCMCIA
• Техпроцесс: 0.25 мкм
• Корпус: HBGA (Heatspreader Ball Grid Array) - корпус с шариковыми выводами и теплораспределительной крышкой.
  • Количество выводов: 480
• Напряжение питания: 2.0V для ядра (Vdd), 3.3V для ввода-вывода (Vddh).
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C (уточняется в даташите).

Парт-номера и совместимые модели (Вариации семейства MPC82xx)

Номенклатура Freescale/NXP очень информативна. MPC8250ACVRIHBC расшифровывается так:

• MPC8250 — базовое название модели.
• A — ревизия ядра.
• C — частота ядра (200 МГц). Другие варианты: B = 133 МГц, D = 266 МГц.
• VR — корпус (в данном случае 480 HBGA).
• I — температурный диапазон (Industrial).
• HB — тип корпуса (HBGA).
• C — уровень качества/поставки (Commercial/Extended).

Основные совместимые и альтернативные модели в семействе PowerQUICC II (MPC82xx):

| Модель | Частота ядра | Ключевые отличия от MPC8250 | Совместимость | | :--- | :--- | :--- | :--- | | MPC823x | 40-80 МГц | Более низкая производительность, меньше периферии. | Программная (архитектура), но отличается распиновкой и возможностями. | | MPC8260 | 100-300 МГц | Наиболее близкий и полный аналог. Имеет более мощный CPM с ТРЕМЯ быстрыми коммуникационными контроллерами (FCC), поддерживающими ATM, Fast Ethernet (100 Мбит/с), что было ключевым преимуществом. | Высокая аппаратная и программная совместимость. Часто используется как апгрейд. | | MPC8270/MPC8271 | 266-400 МГц | Ядро PowerPC G2 (603e+), более высокая производительность, улучшенный контроллер DDR SDRAM. | Программная совместимость на уровне ядра, но различия в контроллерах периферии. | | MPC8280 | 266-400 МГц | "Мост" между QUICC II и III. Интегрирован PCI Dual Address Cycle, больше кэша. | Высокая программная совместимость, более продвинутая архитектура. | | MPC8255 | 200-300 МГц | Упрощенная версия 8260 (меньше портов FCC/SCC). Занимает промежуточное положение между 8250 и 8260. | Очень высокая совместимость с MPC8250/8260. |

Важное примечание по совместимости:

• Прямая аппаратная замена (drop-in replacement) возможна только в пределах точно такой же маркировки корпуса (480 HBGA) и с учетом ревизии. Например, MPC8250ACVRIHBC можно заменить на MPC8250BCVRIHBC (с частотой 133 МГц), если это допускает проектная тактовая частота.
• Для перехода на MPC8260 чаще всего требуется переразводка платы, так как этот процессор, несмотря на схожесть, имеет дополнительные выводы для поддержки новых функций (например, FCC).
• Программная совместимость в рамках семейства очень хорошая, особенно на уровне кода для основного ядра PowerPC. Код для модуля CPM может потребовать адаптации при смене модели из-за различий в настройке контроллеров связи.

Рекомендация: Для поиска аналогов или замены всегда в первую очередь смотрите на MPC8260 с такой же или более высокой частотой и требуемым температурным диапазоном (например, MPC8260CVVRIHBC). Он является логическим развитием MPC8250 и широко использовался в аналогичных устройствах.