Freescale MPC8255AZUMHBB

Отличный выбор! Freescale MPC8255AZUMHBB — это мощный и комплексный коммуникационный процессор, который был флагманом в своем классе на момент выпуска. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MPC8255 — это высокоинтегрированный 32-битный микропроцессор, построенный на ядре PowerPC® G2 (архитектура PowerPC® 603e). Он был разработан компанией Freescale Semiconductor (ранее Motorola Semiconductor, ныне часть NXP) специально для сетевого и телекоммуникационного оборудования. Его ключевая особенность — наличие второго вычислительного ядра, Communications Processor Module (CPM), который разгружает основное ядро, обрабатывая задачи, связанные с коммуникационными интерфейсами и протоколами.

Основное назначение: Маршрутизаторы (роутеры), коммутаторы, мультиплексоры, контроллеры базовых станций, шлюзы, промышленные системы управления.

Суффикс в партномере (AZUMHBB):

• A – Ревизия ядра.
• Z – Бессвинцовый корпус (RoHS-совместимый).
• U – Температурный диапазон (-40°C до +105°C, промышленный/расширенный).
• M – Корпус PBGA (Plastic Ball Grid Array).
• H – Частота ядра (чаще всего указывает на 266 MHz для этой модели).
• BB – Вариант упаковки/поставки.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | PowerPC 603e (ядро G2), 32-битное, суперскалярное (до 3 инструкций за такт). | | Тактовая частота ядра | 266 МГц (для версии "H"). Существовали также версии на 200 МГц и 300 МГц. | | Коммуникационный процессор (CPM) | Второе RISC-ядро на частоте до 133 МГц (обычно половина частоты ядра). | | Встроенная память | • 32 КБ кэш L1 для инструкций (Harvard architecture).
• 32 КБ кэш L1 для данных.
• До 8 КБ двухпортовой памяти для CPM. | | Интерфейсы памяти | • Контроллер SDRAM (до 100 МГц).
• Контроллер ROM/Flash/SRAM (до 4 банков).
• Контроллер для пакетной SRAM для быстрого доступа CPM. | | Коммуникационные интерфейсы (на CPM) | • 4 канала Serial Communication Controller (SCC): Поддерживают Ethernet (10/100 Mbps), HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, UART и др.
• 2 канала Serial Management Controller (SMC): UART, прозрачная передача.
• 1 канал Serial Peripheral Interface (SPI).
• 1 канал I²C.
• 2 канала TDM (Time Division Multiplexing) с поддержкой до 8 интерфейсов каждый. | | Встроенные контроллеры | • 4-канальный DMA-контроллер.
• Программируемый контроллер прерываний.
• Таймеры (включая watchdog-таймер).
• Контроллер шины PCI 2.2 (32-бит, 33/66 МГц). | | Периферия | • Контроллер прерываний.
• Системный интерфейс для часов/календаря.
• Контроллер энергосбережения. | | Напряжение питания | Ядро: 2.0V ± 0.1V; I/O: 3.3V ± 0.3V (PCI, другие интерфейсы). | | Техпроцесс | 0.25 мкм (250 нм). | | Корпус | 352-контактный PBGA (Plastic Ball Grid Array). | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (промышленный/расширенный, обозначение "U"). |

Парт-номера (альтернативные обозначения) и совместимые модели

Прямые аналоги (в зависимости от частоты и температуры):

• MPC8255AZUxxB – Серия с разными частотами (где xx - индекс частоты: MI=200MHz, HI=266MHz, VI=300MHz).
• MPC8255ARxxB – Версия с коммерческим температурным диапазоном (0°C to 95°C).
• MPC8255AVRxxB – Коммерческий диапазон, корпус PBGA.
• MPC8255ACVRxxB – То же, что выше.

Совместимые и родственные модели (семейство PowerQUICC II):

При замене или выборе аналога важно учитывать совместимость по выводам (pin-to-pin) и функциональность.

1. Прямые аналоги по выводам (Pin-Compatible):

   • MPC8250 – Обладает меньшей производительностью CPM (частота CPM ниже). Практически идентичная распиновка, часто может быть заменой.
   • MPC8260 / MPC8264 / MPC8265 / MPC8266 – Более мощные процессоры с двойным CPM (2xRISC). MPC8264 и MPC8266 имеют встроенный контроллер ATM. Критически важно: Не все модели pin-to-pin совместимы с MPC8255, особенно с двумя CPM. MPC8260 в корпусе 480-PBGA — нет. Но некоторые версии в 352-PBGA могут быть совместимы (требуется проверка даташита).
   • MPC8275 / MPC8276 – Улучшенные версии (ядро G2_LE), но в корпусе 516-TBGA, не совместимы по выводам.

2. Функционально схожие (но проверять распиновку!):

   • MPC8245 – "Младший брат", одно ядро CPM, меньше интерфейсов, часто используется во встраиваемых системах.
   • MPC8280 – Более новая модель с улучшенным ядром и периферией, корпус 480-TBGA/PCBGA, не pin-to-pin.

3. Последующие поколения (аналоги по применению, но не совместимые):

   • Серия PowerQUICC III (MPC85xx) — Например, MPC8548, MPC8560. Совершенно другая архитектура (ядро e500), высокая производительность, несовместимы.
   • Серия QorIQ (P1, P2) — Прямые наследники архитектуры, например, P1020, P2020. Очень высокая производительность, требуют перепроектирования платы.

Важное предупреждение: Перед заменой на другую модель обязательно необходимо:

1. Свериться с официальными даташитами (datasheet) и руководствами по совместимости выводов (Pin Assignment).
2. Проверить поддержку нужных интерфейсов (SCC, SMC) и их конфигурацию.
3. Учесть различия в требованиях к питанию и тактовым частотам.
4. Обновить прошивку (ПО), так как регистры периферии могут отличаться.

Данный процессор является классическим представителем успешной линейки PowerQUICC II, которая до сих пор используется в множестве действующих промышленных и сетевых устройств.