Freescale MPC8349ZUAGD

Отличный выбор! Freescale MPC8349ZUAGD — это очень популярный и мощный системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) для встраиваемых применений, выпускавшийся компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors).

Общее описание

MPC8349E — это представитель семейства процессоров PowerQUICC™ II Pro, которые сочетают в себе высокопроизводительное процессорное ядро e300 (на архитектуре Power Architecture) с богатым набором периферийных интерфейсов. Это делает его идеальным решением для задач, требующих интенсивной обработки данных и сложной коммуникации.

Ключевая концепция: Это не просто процессор, а законченная платформа для создания сетевых и коммуникационных устройств, где критически важна интеграция.

Основные сферы применения:

• Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы
• Контроллеры базовых станций
• Медиашлюзы
• Оборудование для промышленной автоматизации (ПЛК)
• Телекоммуникационные платы
• Печатные и копировальные машины
• Системы хранения данных (NAS, SAN)

Технические характеристики MPC8349ZUAGD

Маркировка ZUAGD указывает на конкретную ревизию и набор характеристик:

• Серия: MPC8349E
• Ядро процессора: e300c3 (на базе Power Architecture Book E)
  • Тактовая частота: 400 МГц (именно для суффикса ZUA).
  • Суперскалярное исполнение: Выполнение до 3 инструкций за такт.
  • Кэш-память: 32 КБ L1-кэш инструкций и 32 КБ L1-кэш данных.
• Интегрированный контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Тип: DDR1 (DDR SDRAM).
  • Частота контроллера: 166/200 МГц (синхронно с процессорной шиной).
  • Ширина шины: 32 или 64 бита.
  • Поддержка ECC: Есть.
• Коммуникационные процессоры (CPM):
  • Второе независимое ядро RISC (CPM) для обработки коммуникационных протоколов, разгружающее основное ядро e300.
  • Интерфейсы на выбор:
    • QUICC Engine (в более ранних версиях): Поддержка до 4x TDM/E1/T1 каналов (SI).
    • Два контроллера 10/100/1000 Мбит/с Ethernet (TSEC): С поддержкой TCP/IP-оффлоадинга.
    • Два контроллера Serial ATA (SATA).
    • Два контроллера PCI Express (x1).
    • Высокоскоростной USB 2.0 (OTG/Host).
    • Важно: Конкретный набор интерфейсов в CPM зависит от конфигурации при заказе (Part Number Suffix). Модель ZUAGD относится к "Peripheral Set 3".
• Системная шина: 32-битная шина с пропускной способностью до 800 МБ/с.
• Периферия:
  • Два контроллера PCI: Один 32-бит/66 МГц (Rev. 2.3), второй 32-бит/33 МГц.
  • Контроллер локальной шины: Для подключения Boot ROM, Flash-памяти, FPGA и др.
  • Четыре контроллера DMA.
  • Два контроллера I²C.
  • Два контроллера UART.
  • Контроллер прерываний (EPIC).
  • Четыре 16-битных таймера.
  • Контроллер GPIO.
• Техпроцесс: 130 нм.
• Корпус: TEPBGA-672 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array, 672 вывода).
• Напряжение питания: Ядро: 1.2 В, DDR: 2.5 В, I/O: 3.3 В.
• Диапазон рабочих температур: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C (уточняется по даташиту).

Конфигурация MPC8349ZUAGD (Расшифровка суффикса)

• Z: Частота ядра – 400 МГц.
• U: Корпус – TEPBGA-672.
• A: Температурный диапазон – Industrial (-40°C to +85°C).
• G: Вариант периферии – Peripheral Set 3 (2x Gigabit Ethernet, 2x SATA, 2x PCI Express, USB 2.0).
• D: Уровень ревизии кристалла.

Совместимые и альтернативные парт-номера (Part Numbers)

MPC8349 имеет огромное количество модификаций, отличающихся частотой, набором периферии и корпусом. Все они программно совместимы, но при замене на плате необходимо учитывать различия в периферии и корпусе.

Прямые аналоги по корпусу и периферии (серия 8349E):

• MPC8349E — базовая серия.
• MPC8349EA — улучшенная серия с поддержкой PCI Express и SATA (к которой и относится ZUAGD).
• MPC8349EVRAGD / MPC8349EVRAJD — с частотой 533 МГц, другой корпус (VR).
• MPC8349ECVRAJD — с частотой 400 МГц, корпус VR, набор периферии 2.
• MPC8349ZUAGD / MPC8349ZUAGD (ваша модель) / MPC8349ZUAGD — с частотой 400 МГц, корпус ZU (TEPBGA-672), набор периферии 3.
• MPC8349ZUAJD — То же, но с ревизией J.

Совместимые модели (из того же семейства, с аналогичной или большей функциональностью):

• MPC8347E / MPC8347EA: Более простая версия с одним Ethernet (TSEC) и без PCI Express/SATA. Прямой "младший брат".
• MPC8343E: Еще более упрощенная версия, часто используется в сетевых приложениях.
• MPC8360E / MPC8360EA: Более мощная версия с ядром e300c4 (до 667 МГц) и расширенными коммуникационными возможностями (больше Ethernet, TDM).

Последующие поколения (от NXP, требуют переработки платы, но концептуально похожи):

• Серия QorIQ P1 (P1011, P1021): Наследники MPC834x, ядро e500v2, более высокая производительность и энергоэффективность.
• Серия QorIQ P2 (P2020): Двухъядерные решения.
• Серия Layerscape LS1 (LS1021A): Архитектура ARM, современная альтернатива для новых разработок.

Важные замечания

1. Снят с производства (NRND или Obsolete): MPC8349E официально снят с производства. Для новых проектов NXP рекомендует переходить на серии QorIQ P1/Layerscape.
2. Документация: Ключевые документы — Datasheet (MPC8349EEC.pdf) и Reference Manual (MPC8349ERM.pdf). Их можно найти на сайте NXP.
3. Замена на плате: При замене чипа необходимо точно сверять суффикс парт-номера, особенно букву после частоты (G, C, D и т.д.), которая определяет набор периферии. Несовпадение может привести к неработоспособности интерфейсов.

Итог: MPC8349ZUAGD — это мощный, хорошо интегрированный контроллер своего времени, который до сих пор используется в большом количестве промышленных и сетевых устройств. Его сила — в уникальном сочетании процессорного ядра PowerPC и гибкого коммуникационного процессора с широким выбором высокоскоростных интерфейсов.