Freescale MPC8540VT833LB

Отличный выбор! Freescale MPC8540VT833LB — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем и сетевого оборудования, относящийся к знаменитому семейству PowerQUICC III. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MPC8540 — это системный контроллер (SoC) на архитектуре Power Architecture e500 v1. Он был разработан для задач, требующих высокой вычислительной мощности и развитых возможностей ввода-вывода, таких как:

• Сетевое оборудование: Маршрутизаторы, коммутаторы, медиашлюзы, контроллеры базовых станций.
• Телекоммуникационные системы: Оборудование для передачи данных.
• Промышленные контроллеры: Высокопроизводительные системы управления.
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность.

Ключевая особенность — интеграция мощного ядра процессора с набором высокоскоростных интерфейсов и коммуникационных контроллеров на одном кристалле.

Технические характеристики MPC8540VT833LB

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Power Architecture e500 v1 (32-битная).
• Тактовая частота: 833 МГц (как указано в парт-номере VT833).
• Конвейер: 7-ступенчатый суперскалярный конвейер.
• Выполнение команд: До двух целочисленных команд за такт.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 32 КБ.
  • L1-кэш данных: 32 КБ.
• Встроенный контроллер памяти (IMC): Поддержка DDR1/DDR2 SDRAM.

2. Коммуникационные процессоры и интерфейсы (знаменитая черта PowerQUICC):

• SEC (Security Engine): Блок аппаратного ускорения шифрования (DES, 3DES, AES, SHA-1, MD5) для VPN, IPsec и других задач.
• QUICC Engine (Коммуникационный процессор RISC): Разгружает основное ядро, обрабатывая протоколы нижних уровней. Включает контроллеры:
  • Мультипротокольные DMA-контроллеры.
  • Поддержка интерфейсов: UART, HDLC, Ethernet (10/100 Мбит/с через FCC).
• Ethernet контроллеры (FCC): Три контроллера Fast Communication Controller, которые могут быть сконфигурированы для поддержки:
  • 10/100 Мбит/с Ethernet (MII).
  • Gigabit Ethernet (GMII, RGMII, TBI) — один из трех контроллеров может работать как гигабитный.
  • ATM, HDLC и другие протоколы.

3. Системные интерфейсы:

• Системная шина: 64-битная шина данных с поддержкой MPX (60x-совместимая) или PCI.
• PCI: Два контроллера PCI (32-бит, 33/66 МГц).
• Serial RapidIO: Один 8-битный или два 4-битных порта (до 2.5 Гбод/с на линию) для высокоскоростного межпроцессорного взаимодействия и связи с периферией.
• I²C: Два интерфейса.
• DUART: Два последовательных UART-порта.
• GPIO: Множество линий общего назначения.

4. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: Поддержка до DDR2 (в зависимости от ревизии), 64-битная шина, ECC.
• Параллельная Flash-память: Поддержка через контроллер локальной шины (60x/MPX).

5. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 130 нм (на момент выпуска).
• Корпус: 783-контактный пластиковый корпус с теплопроводящей крышкой (HCTE BGA). Это критически важный параметр для монтажа на плату.
• Напряжение питания: Ядро: 1.0-1.1В, I/O: 2.5В, 3.3В.

6. Температурный диапазон:

• Industrial (-40°C до +105°C). Буква V в парт-номере указывает на расширенный температурный диапазон. T — коммерческий (0°C до +105°C).

Расшифровка парт-номера MPC8540VT833LB

• MPC8540 — базовая модель процессора.
• V — температурный диапазон: Industrial (-40°C до +105°C).
• T — вариант корпуса (HCTE BGA).
• 833 — частота ядра: 833 МГц.
• L — ревизия ядра (обычно указывает на более новую, улучшенную версию).
• B — версия набора масок (Mask Set), связана с техпроцессом и фиксами errata.

Совместимые и аналогичные модели (семейство PowerQUICC III)

Прямые аналоги (различаются частотой и функциями):

• MPC8541: Один порт Gigabit Ethernet, без Serial RapidIO.
• MPC8543: Урезанный набор интерфейсов (1x GbE, 1x PCI, нет SRIO).
• MPC8544: Ближайший аналог с PCI Express вместо PCI.
• MPC8545/8547: Более высокая частота (до 1.5 ГГц), интегрированный контроллер PCI Express.
• MPC8548: Флагман линейки с максимальной частотой и полным набором интерфейсов.

Совместимость при замене: Замена на другой парт-номер возможна, но требует тщательной проверки:

1. Частота: Можно заменить на модель с другой частотой (например, MPC8540VT400LB), если это поддерживается платой и ПО.
2. Температурный диапазон: Модель с индексом V можно заменить на T (коммерческий), но не наоборот, если требуется работа при отрицательных температурах.
3. Корпус: Критически важно совпадение корпуса (BGA783). Все модели с суффиксом T имеют одинаковый корпус.
4. Ревизия (L): Желательно использовать не более раннюю ревизию из-за исправления errata.

Рекомендация: Перед заменой всегда сверяйтесь с Data Sheet (документацией на конкретную модель) и Errata Sheet (списком известных особенностей и ошибок) для выбранного ревизионного индекса.

Заключение

MPC8540VT833LB — это проверенный временем, надежный и мощный процессор для сложных встраиваемых систем, где важны сетевая функциональность, шифрование и работа в широком температурном диапазоне. Его основная сфера — сетевая инфраструктура и телекоммуникации. При поиске замены или аналога ключевыми параметрами являются частота 833 МГц, корпус BGA783 и индустриальный температурный диапазон (V).