Freescale MPC8270CZUUPEA

Отличный выбор! Freescale MPC8270CZUUPEA — это мощный и высокоинтегрированный процессор для встраиваемых систем, относящийся к знаменитому семейству PowerQUICC II. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MPC8270 — это система на кристалле (SoC), разработанная для высокопроизводительных сетевых и телекоммуникационных применений. Его ключевая особенность — наличие двух ядер:

1. PowerPC G2_LE Core (e300): Основное вычислительное ядро на базе архитектуры PowerPC, отвечающее за выполнение прикладных задач и управление системой.
2. Коммуникационный процессор (CPM или RISC): Отдельный процессор, который разгружает основное ядро, обрабатывая периферийные интерфейсы и коммуникационные протоколы. Это позволяет эффективно работать с сетевыми интерфейсами без нагрузки на CPU.

Он идеально подходил для маршрутизаторов, коммутаторов, межсетевых экранов, контроллеров базовых станций, промышленных систем управления.

Ключевые технические характеристики

• Архитектура ядра: PowerPC G2_LE (e300) с ядром 603e.
• Тактовая частота (в данной модели): 250 МГц (скорость ядра и шины 60x).
• Интерфейс шины: 32-битная шина 60x (до 66 МГц).
• Коммуникационный процессор (CPM):
  • Включает два 32-битных RISC-контроллера.
  • Работает на частоте до 200 МГц (относительно ядра).
  • Поддерживает множество интерфейсов связи.
• Интерфейсы связи на CPM:
  • 2 контроллера MCC (Multi-Channel Controller) для TDM (E1/T1, HDLC).
  • 4 контроллера SCC (Serial Communication Controller). Могут быть настроены под UART, HDLC/SDLC, PPP, IrDA, прозрачный режим.
  • 2 контроллера SMC (Serial Management Controller) для UART или прозрачного режима.
  • 1 контроллер SPI.
  • 1 контроллер I²C.
  • 1 контроллер USB 1.1 (хост/устройство).
• Встроенная память:
  • Инструкционный кэш (I-Cache): 16 КБ.
  • Кэш данных (D-Cache): 16 КБ.
  • Встроенная двухпортовая память (IDPRAM): 8 КБ (для буферов данных CPM).
• Внешняя память:
  • Контроллер SDRAM (до 133 МГц).
  • Контроллер локальной шины (до 66 МГц) для подключения Flash, ПЗУ, SRAM.
  • Контроллер PCMCIA/CF (2 слота).
• Дополнительные встроенные модули:
  • 4-канальный DMA-контроллер.
  • Программируемый таймер (PIT).
  • 16-битный периодический интервальный таймер.
  • Контроллер прерываний.
  • Контроллер часов (RTC).
• Напряжение питания: 1.8V для ядра, 3.3V для ввода-вывода.
• Техпроцесс: 0.25 мкм (250 нм).
• Корпус (для UUUPEA): 480-контактный Ceramic Ball Grid Array (CBGA). Буква "E" в суффиксе означает Extended Temperature Range (-40°C до +105°C).
• Температурный диапазон: Industrial (-40°C до +105°C).

Расшифровка парт-номера MPC8270CZUUPEA

• MPC8270: Базовая модель процессора.
• C: Ревизия ядра (версия).
• Z: Вариант с пониженным энергопотреблением.
• UUU: Обозначение частоты и корпуса (конкретная комбинация для 250 МГц и CBGA).
• P: Корпус CBGA.
• E: Температурный диапазон Industrial (-40°C to +105°C).
• A: Ревизия масочного ПЗУ (версия микрокода CPM).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (PowerQUICC II / MPC82xx): Эти процессоры имеют одинаковое или очень похожее ядро, CPM и набор периферии. Часто взаимозаменяемы на одной плате с изменением прошивки (BSP).

• MPC8275 / MPC8275VRMIBA: Более продвинутая версия со встроенным контроллером Gigabit Ethernet (FEC) и PCI. Часто используется как апгрейд.
• MPC8272 / MPC8272VRMIBA: Урезанная версия с одним MCC и без USB.
• MPC8271: Версия без контроллеров MCC.
• MPC8260 / MPC8260AVVPEA: Прямой предшественник из первого поколения PowerQUICC II. Имеет более старый CPM (не полностью совместимый по выводам, но архитектурно близкий). MPC8270 — это его оптимизированная и переработанная версия.
• MPC8264 / MPC8264AVVPEA: Аналог MPC8260 с поддержкой ATM.
• MPC8265 / MPC8265AVVPEA: Аналог MPC8260 с поддержкой 10/100 Ethernet.
• MPC8280: Более мощный "старший брат" с ядром e300c3 (с поддержкой векторных вычислений Altivec), интегрированным PCI и улучшенным контроллером памяти.

2. Совместимые по корпусу и выводам (Drop-in replacement): Внимание! Полная совместимость по выводам (pin-to-pin) должна проверяться по документации. Наиболее вероятные кандидаты:

• MPC8270CZUUPE (без "A") — предыдущая ревизия микрокода. Может работать, но требует проверки.
• MPC8270CZUUPD (коммерческий температурный диапазон 0°C to +95°C). Механически совместим, но не для индустриальных применений.
• MPC8270CZUUPB (другие варианты частоты/корпуса).

3. Модели для рассмотрения как замена/апгрейд (требует переразводки платы):

• MPC8275VRMIBA: Логичный апгрейд на более функциональную версию.
• MPC8360E / MPC8377E / MPC8378E: Процессоры семейства PowerQUICC II Pro. Следующее поколение (ядро e300, улучшенный CPM, интегрированный Gigabit Ethernet, PCI/PCI Express). Являются эволюционным развитием, но требуют совершенно новой схемотехники и ПО.

Важные замечания:

• Документация: Ключевые документы для работы — это Data Sheet (MPC8270EC.pdf) и Reference Manual (MPC8270UM.pdf). Их легко найти по запросу в сети.
• Снят с производства: MPC8270 и всё семейство PowerQUICC II официально сняты с производства. Новые компоненты доступны только у дистрибьюторов на остатках или на вторичном рынке.
• При замене критически важно проверять Revision (буква после "C" в номере) и Mask Set (последняя буква), так как они влияют на наличие исправлений errata и микрокод CPM.

Этот процессор был рабочей лошадкой своего времени и до сих пор может встречаться в обслуживаемом промышленном оборудовании.