Freescale MPC8540VT667LC

Отличный выбор! Freescale MPC8540VT667LC — это мощный и сложный процессор для встраиваемых систем, который сейчас является устаревшим, но до сих пор встречается в оборудовании.

Общее описание

MPC8540 — это высокопроизводительный системный контроллер (система на кристалле, SoC) семейства PowerQUICC™ III от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Он построен на ядре e500 архитектуры Power Architecture® (ранее PowerPC).

Модель VT667LC указывает на конкретную ревизию, частоту и температурный диапазон:

• VT – Вариант корпуса (в данном случае, вероятно, относится к корпусу с теплораспределительной крышкой).
• 667 – Тактовая частота ядра: 667 МГц.
• LC – Промышленный температурный диапазон (-40°C до +105°C), что указывает на применение в телекоммуникационном, промышленном или сетевом оборудовании, работающем в жестких условиях.

Ключевое назначение: Коммутаторы, маршрутизаторы, медиашлюзы, контроллеры базовых станций, промышленные компьютеры — везде, где требуется высокая производительность обработки данных и развитая периферия.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | Power Architecture® (PowerPC), ядро e500 v1 | | Тактовая частота | 667 МГц | | Производительность (Dhrystone) | ~1200 MIPS (приблизительно) | | Кэш-память | L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных. L2: 256 КБ (интегрированная, работает на частоте ядра) | | Контроллер памяти | Встроенный контроллер DDR SDRAM (DDR1).
• Поддерживает до 2 ГБ
• 64-битная шина (может быть сконфигурирована как два независимых 32-битных канала)
• Частота до 166 МГц (DDR333) | | Коммуникационные процессоры (CPM) | Интегрированный RISC-контроллер (на базе архитектуры PowerPC) для обработки коммуникационных протоколов, разгружающий основное ядро. | | Интерфейсы связи на CPM | • 4x Fast Ethernet Controller (FEC) 10/100 Мбит/с
• 2x Serial Communications Controller (SCC) – поддерживают UART, HDLC, SDLC, PPP и др.
• 2x Serial Management Controller (SMC) – UART
• 1x USB 1.1 Controller (хост)
• 1x Serial Peripheral Interface (SPI)
• 1x I²C Controller | | Внутренняя шина | Высокоскоростная шина CCB (Coherent Communications Bus) на частоте до 333 МГц. | | Внешняя шина | 32-битная шина Local Bus (поддерживает память и периферийные устройства, аналогична 60x/MPX). | | Периферия | • Программируемый контроллер прерываний
• 4-канальный DMA-контроллер
• 4-канальный таймер общего назначения
• Контроллер часов реального времени (RTC)
• Контроллер JTAG/COP для отладки | | Напряжение питания | Ядро: 1.1В - 1.3В, I/O: 2.5В, 3.3В | | Техпроцесс | 0.13 мкм (130 нм), технология CMOS | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +105°C (обозначение LC) | | Корпус | 783-контактный ceramic ball grid array (cBGA или HPTBGA). Размер ~29x29 мм. |

Парт-номера и варианты

Основная маркировка на чипе: MPC8540VT667LC

Это полный парт-номер. Однако существуют другие варианты в рамках семейства MPC8540, отличающиеся частотой и температурным диапазоном:

• По частоте: MPC8540VR400, MPC8540VR500, MPC8540VR667, MPC8540VT400, MPC8540VT500, MPC8540VT667.
• По температуре:
  • C – Commercial (0°C до +95°C / +105°C Tjunction) – например, MPC8540VR667C
  • LC – Industrial (-40°C до +105°C) – наш вариант MPC8540VT667LC
  • Lx – Extended Industrial (-40°C до +125°C Tjunction) – например, MPC8540VT667LX

Важно: Буква V в номере (например, VR, VT) часто указывает на версию ядра или корпуса, но точная спецификация требует обращения к документации (Data Sheet).

Совместимые и аналогичные модели

При замене или модернизации необходимо учитывать полную совместимость по выводам (pin-to-pin) и совместимость на уровне системы (software compatible).

1. Прямые аналоги и совместимые модели (в основном, pin-to-pin):

• MPC8540VR667LC / MPC8540VR667C – Аналогичная производительность, но с другим суффиксом корпуса/температуры.
• MPC8541 – Очень близкий аналог. Единственное ключевое отличие — у MPC8541 отсутствует встроенный контроллер Gigabit Ethernet (SEC), есть только Fast Ethernet (FEC). В остальном совместим по выводам и программно.
• MPC8543 – Упрощенная версия: только один канал памяти DDR, меньше портов Fast Ethernet (2 вместо 4). Требует проверки распиновки! Не всегда является прямой заменой.
• MPC8544 / MPC8545 / MPC8547 / MPC8548 – Более поздние и продвинутые модели семейства PowerQUICC III. Имеют ядро e500 v2, поддерживают DDR2, PCI Express, больше периферии. НЕ являются pin-to-pin совместимыми с MPC8540, но обеспечивают миграционный путь с сохранением программной совместимости на уровне архитектуры PowerPC.

2. Модели из того же семейства для рассмотрения (аналогичные по классу):

• MPC8555 / MPC8560 – Модели с другим балансом интерфейсов (например, больше TDM/SERDES для телекома).
• MPC8533 / MPC8536 – Более новые SoC на ядре e500, часто используются как эволюционная замена.

3. Современные аналоги от NXP (эволюционное развитие):

• Семейство QorIQ P1/P2 (например, P1020, P2020) – Прямые наследники PowerQUICC III на ядре e500. Имеют более высокую производительность на ватт, поддержку DDR2/DDR3, PCIe. Требуют переработки платы.
• Семейство QorIQ T1/T2 (ядра e5500) и более новые Layerscape – Для более требовательных применений.

Важные замечания:

• Устаревание: MPC8540 является устаревшим (End-of-Life) продуктом. NXP рекомендует переходить на семейство QorIQ.
• Документация: Для разработки или замены критически важно использовать официальные документы от Freescale/NXP:
  • Data Sheet (MPC8540EC) – Детальные электрические и временные параметры.
  • Reference Manual (MPC8540ERM) – Полное описание регистров и подсистем.
  • Hardware Specifications (MPC8540E) – Информация о корпусе и распиновке.

Этот процессор был "рабочей лошадкой" для сетевого оборудования середины 2000-х и остается важным компонентом для поддержки legacy-систем.