Freescale MPC8321CVRAFDC

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale (ныне NXP) MPC8321E, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

Freescale MPC8321E (также известный как MPC8321E PowerQUICC™ II Pro) — это высокоинтегрированный микропроцессор для встраиваемых систем, сочетающий в себе процессорное ядро Power Architecture e300c3 с комплексом коммуникационных интерфейсов и периферии. Он создан для применений, требующих высокой сетевой связности и обработки данных с умеренной вычислительной мощностью.

Это система-на-кристалле (SoC), идеально подходящая для:

• Сетевых маршрутизаторов и коммутаторов начального уровня
• Контроллеров сетей хранения данных (SAN, iSCSI)
• Шлюзов VoIP и медиашлюзов
• Промышленных систем управления и автоматизации
• Коммуникационного оборудования (например, для xDSL, беспроводной инфраструктуры)

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture® (Book E)
• Ядро: e300c3 (производное от PowerPC G2)
• Тактовая частота: От 266 МГц до 400 МГц (в зависимости от модификации)
• Производительность: До ~760 MIPS (при 400 МГц)
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 32 КБ
  • L1-кэш данных: 32 КБ
  • Внимание: В MPC8321E отсутствует кэш L2, что отличает его от более старших моделей серии (например, MPC8323E).

2. Коммуникационные процессоры и контроллеры:

• QUICC Engine™ (Block 1):
  • Многофункциональный коммуникационный процессор, работающий независимо от основного ядра.
  • Поддерживает интерфейсы: 10/100 Ethernet (2 порта), UART, USB 2.0 Full Speed Host.
• QUICC Engine™ (Block 2):
  • Второй коммуникационный процессор, поддерживающий интерфейсы: TDM (до 4 каналов T1/E1), Serial Peripheral Interface (SPI), I²C.
  • Обеспечивает поддержку протоколов: HDLC, UART, Transparent, ATM (AAL0/AAL5).

3. Память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1/DDR2 SDRAM.
  • Частота памяти: до 266 МГц (DDR).
  • Шина данных: 32-бит.
  • Встроенный арбитр для доступа от CPU и периферии.

4. Периферия и интерфейсы:

• PCI: Интерфейс PCI 2.3 (32-бит, 33/66 МГц).
• Local Bus: 32-битная шина (мультиплексированная), поддерживающая SRAM, NOR Flash, ROM и устройства с интерфейсом типа FPGA.
• DMA: 4-канальный контроллер.
• Таймеры: Программируемый интервальный таймер (PIT), watchdog-таймер.
• Интерфейсы отладки: JTAG (IEEE 1149.1).

5. Технологический процесс и корпусировка:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Корпус: 516-контактный PBGA (Plastic Ball Grid Array).
• Потребление: Низкое энергопотребление, характерное для встраиваемых решений.

Парт-номера (Part Numbers)

Полный парт-номер формируется по маске: MPC8321E [частота] [температура] [корпус] [версия]

Основные варианты:

• MPC8321ECVRAFDCA – Один из самых распространенных вариантов.

  • E – Базовая серия.
  • C – Частота ядра: 400 МГц.
  • VR – Частота DDR: 266 МГц.
  • AF – Корпус: 516 PBGA.
  • D – Температурный диапазон: Коммерческий (0°C to +95°C Tj).
  • CA – Ревизия/версия кристалла.

• MPC8321ECVRAFFA – Версия с расширенным температурным диапазоном.

  • F – Температурный диапазон: Промышленный (-40°C to +105°C Tj).

• MPC8321ECVRAFDA – Коммерческий диапазон, более ранняя ревизия.

• MPC8321EVRAFDA – Частота ядра 266 МГц, коммерческий диапазон.

Важно: Буква C после частоты (например, C в CVRAFDC) часто указывает на частоту ядра 400 МГц. Отсутствие C (например, VRAFDA) обычно означает 266 МГц.

Совместимые и альтернативные модели (внутри семейства PowerQUICC II Pro)

Модели MPC832x образуют семейство с разной степенью интеграции. Выбор зависит от потребностей в периферии и производительности.

| Модель | Ключевые отличия от MPC8321E | Область применения | | :--- | :--- | :--- | | MPC8323E | Главное отличие: Наличие интегрированного кэша L2 (128 КБ). Выше производительность на тех же частотах. Более высокая цена. | Для задач, где производительность MPC8321E недостаточна, а переход на MPC83xx следующего поколения нецелесообразен. | | MPC8321 | "Базовая" версия MPC8321E. Отличается только одним коммуникационным процессором QUICC Engine Block (обычно Block 1). Меньше интерфейсов (например, может отсутствовать TDM). | Для приложений, не требующих полного набора интерфейсов MPC8321E. | | MPC8313E/MPC8315E | Более младшие модели. Имеют только один QUICC Engine, интегрированный контроллер Gigabit Ethernet (без внешнего PHY), но нет PCI. Частота до 333 МГц. | Для шлюзов, маршрутизаторов, где критичен Gigabit Ethernet, а PCI не требуется. | | MPC8349E | Более мощное ядро e300 (до 667 МГц), интегрированный кэш L2, более продвинутый контроллер памяти и периферия. Относится к PowerQUICC II Pro, но стоит на ступень выше. | Для приложений, требующих более высокой вычислительной мощности, чем может предоставить MPC8321E. | | MPC8360E | Флагман серии PowerQUICC II Pro. Двойное ядро e300, два Gigabit Ethernet, кэш L2, расширенная коммуникационная периферия. Значительно мощнее и дороже. | Для высокопроизводительных коммуникационных процессоров и сетевых платформ. |

Примечание по совместимости: Совместимость на уровне печатной платы (pin-to-pin) обычно существует только в пределах одной точной модификации (например, между разными ревизиями MPC8321ECVRAFDx). Переход между разными моделями (например, с MPC8321E на MPC8323E) почти всегда требует изменения разводки платы из-за разных функций и назначения выводов. Однако программная совместимость в рамках архитектуры e300 и QUICC Engine часто высока, что упрощает миграцию кода.