Freescale MPC860ENCZQ50D4

Отличный микропроцессор — один из классических представителей семейства PowerQUICC от Freescale (ныне NXP). Вот подробное описание.

Краткое описание

Freescale MPC860ENCZQ50D4 — это 32-битный микроконтроллер (микропроцессор) из семейства PowerQUICC (Quad Integrated Communications Controller), построенный на ядре PowerPC 8xx. Это высокоинтегрированное SoC (система на кристалле), предназначенное в первую очередь для сетевых и телекоммуникационных применений. Его ключевая особенность — наличие мощного коммуникационного процессора (CPM), который разгружает центральное ядро, обрабатывая протоколы передачи данных.

Основное назначение: Коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, контроллеры базовых станций, промышленные системы управления, телекоммуникационное оборудование.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | PowerPC 8xx (32-бит) | | Тактовая частота ядра | 50 МГц (указано в маркировке ZQ50) | | Частота шины | 50 МГц | | Внутренняя память | 4 КБ кэш-памяти инструкций, 4 КБ кэш-памяти данных (может быть сконфигурирована как ОЗУ). | | Коммуникационный процессор (CPM) | Отдельный RISC-процессор, работающий на частоте ядра. Включает:
• 4 серийных канала SCC (Serial Communication Controller) — могут быть настроены под UART, HDLC, SDLC, Ethernet 10 Mbps и др.
• 2 серийных канала SMC (Serial Management Controller) — для UART или прозрачной передачи.
• 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface).
• 1 канал I²C.
• Контроллер прерываний.
• 4 таймера общего назначения. | | Контроллер памяти | Встроенный контроллер DRAM (до 32 МБ), поддерживающий различные типы памяти: SRAM, EPROM, Flash, EEPROM. | | Контроллер прерываний | Программируемый контроллер прерываний (EPIC). | | Таймеры | 16-битный таймер общего назначения, таймер "watchdog". | | Интерфейсы отладки | JTAG (IEEE 1149.1). | | Напряжение питания | Ядро: 2.0 В ± 5% (версия "ENC" — низкое напряжение).
Ввод/вывод (I/O): 3.3 В. | | Техпроцесс | 0.35 мкм (примерно). | | Тип корпуса | CQFP (Ceramic Quad Flat Pack), 160 выводов. | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (указано в маркировке ...D4). |

Расшифровка парт-номера MPC860ENCZQ50D4

• MPC860 — базовое название семейства.
• E — версия ядра (ревизия).
• N — корпус CQFP-160.
• C — расширенный температурный диапазон (Commercial, но в данном случае D4 указывает на Industrial, возможна специфика).
• ZQ — обозначение конкретной линейки с низковольтным ядром (2.0В) и скоростью шины.
• 50 — частота ядра и шины (50 МГц).
• D4 — Ключевой суффикс. D4 указывает на промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C). Версия D2 была бы для коммерческого диапазона (0°C до +70°C).

Совместимые модели и парт-номера

Модели MPC860 обладают высокой степенью совместимости в рамках своего семейства, отличаясь частотой, напряжением, корпусом и температурным диапазоном.

1. Прямые аналоги и замены (с учетом совместимости):

• MPC860EN — базовая модель серии "EN".
• MPC860ENCZQ50D2 — ближайший аналог, но для коммерческого температурного диапазона (0°C to +70°C). Функционально идентичен.
• MPC860ENCZQ40D4 — более медленная версия (40 МГц), но с тем же пром. диапазоном.
• MPC860ENCZQ66D4 — более быстрая версия (66 МГц), пром. диапазон.
• MPC860SRZQ50D4 — модель в корпусе BGA (Ball Grid Array), отличается типом корпуса, но функционально аналогична. Важно при переразводке платы.
• MPC860TZQ50D4 — модель с ядром, работающим от 2.5В, а не от 2.0В. Требует проверки схемы питания.

2. Совместимые модели из того же семейства (PowerQUICC I / MPC8xx):

Эти процессоры имеют одинаковую архитектуру ядра и CPM, что позволяет при определенных условиях (адаптация ПО, проверка выводов) использовать их в качестве основы для модернизации или замены. Отличия обычно в частоте, количестве портов, встроенной памяти.

• MPC850 — "младший брат", меньше функциональных возможностей (например, 2 SCC вместо 4).
• MPC855T — похожая производительность, другой набор периферии.
• MPC862 — имеет дополнительный USB-контроллер.
• MPC823 — более низкая производительность, ориентирован на мобильные применения.

3. Модели для апгрейда/разработки (более новые поколения):

При разработке нового оборудования рекомендуется рассматривать более современные и производительные семейства:

• PowerQUICC II (MPC82xx) — На ядре PowerPC G2 (e300), значительно выше производительность, интегрированный Fast Ethernet, PCI интерфейс. Пример: MPC8260, MPC8272.
• PowerQUICC III (MPC85xx) — На ядре PowerPC e500, гигабитный Ethernet, PCI Express. Пример: MPC8548, MPC8568.
• Современные процессоры NXP QorIQ — Прямые наследники архитектуры Power Architecture для сетевых применений (Layerscape, T-серия).

Важные замечания:

1. Не pin-to-pin совместимость: Разные корпуса (CQFP vs BGA) и даже разные ревизии в одном корпусе могут иметь отличия в распиновке. Всегда проверяйте datasheet и pinout.
2. Напряжение питания: Критически важно различать модели с ядром 2.0В (ZQ), 2.5В (T) и 3.3В (SR). Неправильное напряжение выведет микросхему из строя.
3. Температурный диапазон: Для промышленных применений обязателен суффикс D4. Модель с D2 может работать некорректно в жестких условиях.
4. Актуальность: MPC860 — устаревшая, но до сих пор используемая в поддерживаемом промышленном оборудовании. При новой разработке выбор в его пользу оправдан только для редизайна legacy-систем.

Для точного подбора аналога и проверки совместимости всегда обращайтесь к официальной документации NXP:

• Datasheet (техническое описание)
• Hardware Specifications
• Errata (документ с известными ошибками и их обходными путями)