Freescale MPC8309CVMAHFCA

Отличный выбор! MPC8309CVMAHFCA — это мощный и гибкий коммуникационный процессор для встроенных систем. Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC8309 — это энергоэффективный системный контроллер (система на кристалле, SoC) из семейства Power Architecture® e300c3 от NXP (ранее Freescale). Он предназначен для приложений, требующих высокой интеграции, развитых коммуникационных возможностей и управления периферией.

Ключевая идея: Это не просто процессор, а полноценная платформа, объединяющая ядро CPU, коммуникационные интерфейсы и контроллеры периферии на одном чипе, что сокращает общее количество компонентов, стоимость и размер платы.

Основные области применения:

• Промышленная автоматизация (ПЛК, контроллеры, HMI)
• Сетевые и коммуникационные устройства (маршрутизаторы, шлюзы, медиаконвертеры)
• Умная энергетика (интеллектуальные счетчики, устройства релейной защиты)
• Печатные и копировальные аппараты
• Транспортные системы

Детальные технические характеристики

1. Ядро процессора:

• Архитектура: Power Architecture®
• Ядро: e300c3 (на базе PowerPC® Book E)
• Тактовая частота: До 400 МГц (для версии с суффиксом "C" — 266 МГц).
• Производительность: ~ 760 MIPS (при 400 МГц).

2. Память:

• Контроллер памяти: Встроенный DDR2/DDR3 SDRAM контроллер.
  • Тип: DDR2 (до 533 МГц) или DDR3L (до 400 МГц).
  • Ширина шины: 16-бит.
  • Поддерживаемый объем: До 2 Гбит (256 МБ).
• Встроенная память:
  • 32 КБ L1 кэш инструкций.
  • 32 КБ L1 кэш данных.

3. Коммуникационные интерфейсы (главная сила процессора):

• Ethernet:
  • 2 порта 10/100/1000 Мбит/с Gigabit Ethernet с поддержкой IEEE 1588.
  • Реализованы через контроллеры TSEC (Three-Speed Ethernet Controller).
• Периферийный контроллер (eSDHC): 1 порт для подключения карт памяти SD/SDIO/MMC.
• USB: 1 хост-контроллер USB 2.0 (Full-Speed, 12 Мбит/с).
• Последовательные интерфейсы:
  • 2 контроллера UART.
  • 2 контроллера SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 2 контроллера I²C (Inter-Integrated Circuit).
• Контроллер периферии (PCI Express): 1 линия PCI Express® v1.1 (2.5 ГТ/с).

4. Дополнительная периферия и системы:

• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер прерываний (EPIC).
• Таймеры: Общие таймеры, watchdog-таймер, таймер для IEEE 1588.
• АЦП (Аналого-цифровой преобразователь): 4-канальный, 12-битный АЦП.
• GPIO: Множество линий общего назначения (зависит от конфигурации выводов).

5. Технологические параметры:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Напряжение питания: Ядро: 1.1 В, DDR: 1.8В (DDR2) / 1.5В (DDR3), I/O: 3.3В.
• Тип корпуса: TEPBGA II (Plastic Thermally Enhanced Ball Grid Array).
• Количество выводов: 400.
• Диапазон рабочих температур: Промышленный (Industrial, -40°C до +105°C). Это критически важный параметр для промышленных применений.

Расшифровка парт-номера MPC8309CVMAHFCA

• MPC8309: Базовая модель процессора.
• C: Указатель частоты ядра. C = 266 МГц.
• V: Указатель температуры. V = Расширенный промышленный диапазон (-40°C до +105°C).
• M: Тип корпуса. M = TEPBGA II (400 выводов).
• A: Уровень качества/вариант исполнения (заводская маркировка).
• H: Вариант DDR-контроллера. H = DDR2 + DDR3L контроллер.
• F: Вариант коммуникационных блоков. F = 2x Gigabit Ethernet (TSEC) + PCIe + USB.
• C: Вариант безопасности (Security). C = Без аппаратного ускорения шифрования (SEC).
• A: Ревизия кристалла.

Совместимые и альтернативные модели (Парт-номера)

MPC8309 имеет множество вариантов, отличающихся частотой, набором интерфейсов, типом памяти и диапазоном температур. Вот основные комбинации:

1. По частоте (заменяемы с учетом производительности):

• MPC8309CVMAHFCA — 266 МГц (ваша модель).
• MPC8309EVMAHFCA — 400 МГц (максимальная производительность).

2. По температуре (критично для замены):

• MPC8309CVMAHFCA — Industrial (-40°C to +105°C).
• MPC8309CTMAHFCA — Extended Commercial (0°C to +105°C). Не является полной заменой для промышленных применений.

3. По набору интерфейсов (самый важный критерий совместимости):

• MPC8309CVMAHFCA — Полный набор: 2x GbE, PCIe, USB.
• MPC8309CVMNHFCA — Без PCI Express.
• MPC8309CVMDHFCA — Без PCI Express и с 2x 10/100 Мбит Ethernet (вместо Gigabit).
• MPC8309CVMMHFCA — Без PCI Express, но с дополнительным контроллером SATA.

4. По типу памяти:

• MPC8309CVMAHFCA — Поддержка DDR2/DDR3L (ваша модель).
• MPC8309CVMAHDCA — Только поддержка DDR2.

5. Близкие по архитектуре модели (семейство MPC83xx):

• MPC8308: Более простая версия, часто с одним портом Ethernet и без PCIe. Прямая замена не всегда возможна из-за разного количества выводов (361 vs 400).
• MPC8306: Еще более упрощенная версия.
• MPC831x (например, MPC8313E): Имеют встроенный коммутатор (Switch) и больше портов Ethernet (3-5), но другое ядро (e300c4).

Важные замечания по совместимости и замене:

1. Прямая совместимость по выводам (Pin-to-Pin): Модели с одинаковым суффиксом VMAH (например, MPC8309EVMAHFCA вместо MPC8309CVMAHFCA) являются прямой заменой на плате. Разница будет только в частоте.
2. Программная совместимость: В пределах одной ревизии кристалла (последняя буква) программное обеспечение, как правило, переносится легко. Драйверы периферии общие для семейства.
3. Проверка даташита: Перед заменой обязательно необходимо свериться с официальным даташитом (MPC8309EC Rev. 5) на сайте NXP, особенно с таблицей "Ordering Information" и схемой распиновки.
4. Актуальность: MPC8309 — зрелый продукт, но находится в стадии "Active: Рекомендуется для новых разработок" (NRND). Для совершенно новых проектов NXP часто рекомендует смотреть в сторону процессоров на архитектуре ARM (семейства Layerscape, i.MX).

Для точного подбора аналога или замены необходимо анализировать конкретную схему и требования проекта.