Freescale MPC8343VRADDB

Отличный выбор! Freescale MPC8343VRADDB — это высокоинтегрированный системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) для встроенных сетевых и коммуникационных приложений. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

Микропроцессор MPC8343E (часть семейства PowerQUICC™ II Pro) — это комплексное решение, сочетающее высокопроизводительное процессорное ядро Power Architecture e300 с богатым набором периферийных интерфейсов. Он предназначен для устройств, где требуется обработка данных, сетевая функциональность и управление различными интерфейсами: коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы, промышленные контроллеры, системы хранения данных (NAS/SAN) и телекоммуникационное оборудование.

Ключевая особенность — интегрированный коммутатор (TSEC) и контроллер PCI, что позволяет создавать компактные и экономичные системы без необходимости во внешних мостах.

Детальные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (e300c2), совместимая с PowerPC® ISA.
• Тактовая частота: До 400 МГц (для модели VRADDB, скорее всего, 266-400 МГц; точная частота указана в парт-номере).
• Производительность: До 760 MIPS (Dhrystone 2.1).
• Суперскалярное ядро: Выполнение до двух инструкций за такт.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 16 КБ.
  • L1-кэш данных: 16 КБ.

2. Память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1 (DDR SDRAM).
  • Частота памяти до 166 МГц (333 МТ/с).
  • 32-битная шина данных (до 64-бит с использованием двух чипов).
  • ECC-поддержка (обнаружение и коррекция ошибок).

3. Сетевые интерфейсы:

• Коммутатор Three-Speed Ethernet Controller (TSEC):
  • Количество портов: Два 10/100/1000 Мбит/с порта (Gigabit Ethernet).
  • Интерфейс: Поддержка RGMII, RTBI, GMII, MII, TBI.
  • Интегрированные блоки для обработки TCP/IP (SEC) для разгрузки CPU.

4. Шины и интерфейсы ввода-вывода:

• Контроллер PCI: Версия 2.3.
  • 32-битная шина, частота до 66 МГц.
  • Может работать как хост (Host) или как устройство (Agent).
• Контроллер локальной шины (Local Bus):
  • Поддержка интерфейсов для подключения ПЗУ, Flash-памяти (NOR/NAND), FPGA, ASIC.
  • Мультиплексированная 32-битная шина.
• Интерфейс I²C: Два контроллера для подключения EEPROM, датчиков и других периферийных микросхем.
• UART: Два высокоскоростных последовательных порта (до 3.125 Мбит/с).
• Интерфейс SPI: Один контроллер (Serial Peripheral Interface).
• GPIO: Множество линий общего назначения (программируемые как вход/выход).
• Контроллер прерываний: Программируемый (Programmable Interrupt Controller - PIC).
• Таймеры: Четыре общих таймера, watchdog-таймер, таймер для операционной системы.

5. Прочие характеристики:

• Техпроцесс: 130 нм.
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, Ввод-вывод: 2.5В / 3.3В.
• Корпус: VRADDB — это обозначение корпуса: 516-контактный, термоусиленный пластиковый корпус (TBGA), размер 27x27 мм.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial, -40°C до +85°C) или коммерческий (0°C до +105°C) — зависит от суффикса парт-номера.

Парт-номера (Part Numbers) и суффиксы

Полный парт-номер содержит информацию о частоте, температурном диапазоне и корпусе.

Базовый номер: MPC8343E Полный пример для вашего корпуса: MPC8343EVRAДДB

Расшифровка суффиксов:

• E – Enhanced (улучшенная версия с TSEC).
• V – Напряжение ядра 1.2В.
• R – Корпус TBGA.
• A – Revision (ревизия) чипа.
• D – Industrial Temperature Range (-40°C to +85°C). Если здесь C — Commercial (0°C to +105°C).
• D – Вариант частоты и возможностей. Вместе с предыдущей буквой задает конкретную комбинацию.
• B – Корпус 516-TBGA.

Распространенные комбинации парт-номеров:

• MPC8343EVRAДДB – Один из самых популярных вариантов, промышленный диапазон, частота, как правило, 400 МГц.
• MPC8343EVRAГДB – Другая комбинация частоты/возможностей.
• MPC8343EVRADDA – Более ранняя ревизия (A вместо B).
• MPC8343CVRADDB – Коммерческий температурный диапазон (C вместо E, но требует уточнения по datasheet).

Важно: Для точного определения частоты и ревизии необходимо использовать Mask Set Number (номер маски, например, 11K88T), который нанесен на крышку чипа, и сверяться с документацией Freescale/NXP.

Совместимые и альтернативные модели

Совместимость может быть на разных уровнях: выводная (pin-to-pin), функциональная или архитектурная.

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (PowerQUICC II Pro):

• MPC8347E / MPC8349E – Более продвинутые версии. Имеют дополнительные интерфейсы: SATA, второй контроллер PCI Express (вместо PCI), USB 2.0. Не являются pin-to-pin совместимыми с MPC8343, но программно совместимы на уровне ядра.
• MPC8343 (без "E") – Базовая версия без Gigabit Ethernet (TSEC).

2. Предшественники (PowerQUICC II):

• MPC8260 / MPC8272 – Более старые процессоры с коммуникационным процессором (CPM). Имеют другую архитектуру и не совместимы по выводам или программно напрямую.

3. Преемники и современные аналоги (от NXP, после покупки Freescale):

• Серия QorIQ P1 / P2 (например, P1020, P2020): Прямые эволюционные наследники. Имеют одно или два ядра e500, более высокую производительность, меньший техпроцесс, расширенный набор периферии (PCIe, SATA, USB). Не являются pin-to-pin совместимыми, но переход на уровне платы часто оправдан для новых разработок.
• Серия Layerscape LS1 (например, LS1021A): Более современные процессоры с ядрами ARM Cortex-A7/A53, ориентированные на энергоэффективность и сетевые приложения. Совместимость только на уровне функциональности устройства.

4. Для замены в существующей плате (pin-to-pin): Единственной прямой pin-to-pin заменой являются другие модификации MPC8343E в том же корпусе 516-TBGA (с суффиксом ...DDB или другими, но с одинаковой pinout). Например, замена на чип с более высокой частотой в рамках той же ревизии. Необходимо тщательно проверять datasheet на соответствие выводов (Pinout) и электрических характеристик.

Вывод

MPC8343VRADDB — это зрелый, проверенный временем контроллер для сложных встроенных систем, где требуется баланс между производительностью, интеграцией и надежностью. При создании нового оборудования сегодня логичнее рассматривать современные аналоги из семейств QorIQ или Layerscape. Однако для поддержки или модернизации существующей аппаратуры понимание его характеристик и вариантов маркировки критически важно.