Freescale MPC860SRVR50D4

Отличный выбор! Freescale MPC860SRVR50D4 — это легендарный и высокопроизводительный микроконтроллер (точнее, микропроцессор с периферией на кристалле) из семейства PowerQUICC, широко использовавшийся в телекоммуникационном и сетевом оборудовании.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание

MPC860SRVR50D4 — это представитель семейства MPC8xx (PowerQUICC I) от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Это не просто микроконтроллер, а коммуникационный процессор, архитектура которого оптимизирована для задач, связанных с обработкой данных и управлением каналами связи.

Ключевая особенность — двойное ядро:

1. Процессорное ядро (CPM - Communications Processor Module): На базе 32-битного RISC-процессора MPC8xx (производная от PowerPC архитектуры). Выполняет общие задачи управления, протоколы верхних уровней.
2. Коммуникационное ядро (RISC-контроллер): Отдельный RISC-процессор, который разгружает основное ядро, обрабатывая периферийные интерфейсы (Ethernet, SCC, SMC, SPI, I2C). Это позволяет эффективно работать с множеством коммуникационных каналов одновременно.

Основные сферы применения (исторические и актуальные):

• Маршрутизаторы (routers) и коммутаторы (switches) начального уровня.
• Концентраторы доступа (access concentrators).
• Оборудование для xDSL.
• Промышленные системы управления и автоматизации.
• Встраиваемые системы, требующие множества коммуникационных интерфейсов.

Технические характеристики MPC860SRVR50D4

• Архитектура: PowerPC (MPC8xx core) + отдельный RISC-контроллер для коммуникаций (CPM).
• Тактовая частота (Core Frequency): 50 МГц (как указано в маркировке "50D4").
• Тактовая частота шины (Bus Frequency): 50 МГц (соотношение 1:1).
• Разрядность шины данных: 32 бита.
• Встроенная память:
  • Кэш инструкций: 4 КБ
  • Кэш данных: 4 КБ
  • ОЗУ на кристалле (SRAM): 8 КБ (общая для CPM и основного ядра)
• Коммуникационные интерфейсы (CPM):
  • 4 Серийных канала (SCC - Serial Communication Controller): Каждый может быть сконфигурирован как:
    • Ethernet (10 Мбит/с) — до 2 портов.
    • HDLC/SDLC.
    • UART (асинхронный).
    • Synchronous UART (Bisync).
    • AppleTalk.
    • Прозрачный режим.
  • 2 Серийных канала управления (SMC - Serial Management Channel): Могут работать как UART или в режиме прозрачной передачи.
  • 1 Канал SPI (Serial Peripheral Interface).
  • 1 Канал I2C (Inter-Integrated Circuit).
• Таймеры:
  • 4-канальный 16-битный таймер общего назначения.
  • Сторожевой таймер (Watchdog Timer).
  • Таймер периодического прерывания (PIT).
• Управление памятью (MMU): Присутствует.
• Управление питанием: Поддержка режимов Doze, Nap, Sleep.
• Напряжение питания: 2.0В для ядра, 3.3В для ввода/вывода (I/O). Это важная характеристика, отличающая его от 3.3В версий.
• Тип корпуса: VR - 357-контактный Ball Grid Array (BGA). Это критично для монтажа и замены.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C.
• Техпроцесс: 0.25 мкм или аналогичный.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MPC860 — большое семейство. Модели различаются по частоте, напряжению, корпусу, температурному диапазону и объему встроенной памяти.

Прямые аналоги и варианты замены MPC860SRVR50D4:

1. По напряжению и корпусу: Ключевые параметры — 2.0V ядро и BGA-357 (VR).

   • MPC860SRVR50D4 — базовая модель, 50 МГц, BGA-357, 2.0В/3.3В.
   • MPC860SRVR66D4 — аналог с частотой 66 МГц.
   • MPC860SRVR40D4 — аналог с частотой 40 МГц.

2. Совместимые по функциям, но с другими корпусами (требуют переразводки платы):

   • MPC860TZQ50D4 — корпус TQFP-256. Напряжение ядра 2.5В или 3.3В (важно проверять даташит).
   • MPC860PVR50D4 — корпус BGA-357, но с увеличенной до 32 КБ встроенной SRAM (буква P в маркировке означает "Plus" — больше памяти). Прямая совместимость по выводам, но с улучшенными характеристиками.
   • MPC860PVR66D4 — то же, что выше, но 66 МГц.
   • MPC860DEVR50D4 — версия с поддержкой DRAM-контроллера (буква D).

3. Более новые/совместимые семейства (могут требовать адаптации ПО/аппаратуры):

   • MPC885/MPC887 (PowerQUICC I+): Эволюционное развитие MPC860. Имеют улучшенное ядро (MPC8xx), большую частоту (до 133 МГц), больше периферии. Частично совместимы по коду, но требуют проверки распиновки. Пример: MPC885VR100.
   • MPC8245/MPC8260 (PowerQUICC II): Следующее поколение, ядро PowerPC 603e, гораздо более высокая производительность. Не являются прямой заменой.
   • Серия MPC83xx (PowerQUICC II Pro): Еще более современные процессоры с ядром e300 (производное от PowerPC). Имеют встроенные контроллеры Gigabit Ethernet, PCI Express. Совместимость только на уровне архитектурных идей.

Важные примечания по замене:

• Напряжение (2.0В vs 3.3В): Самая частая причина несовместимости. Версии с SR в маркировке обычно 2.0В.
• Корпус (BGA vs TQFP): BGA-357 (VR) и TQFP-256 (T) не являются взаимозаменяемыми на плате.
• Ревизия ядра: Существуют разные ревизии процессора (например, Rev. A, Rev. B, Rev. C), которые могут иметь исправления ошибок (errata). В новых проектах это критично.
• Наличие на рынке: MPC860 является устаревшей (End-of-Life) микросхемой. Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги от NXP, такие как Layerscape или более новые PowerQUICC.

Рекомендация: При поиске замены или аналога всегда сверяйтесь с официальными даташитами (Data Sheets) и техническими описаниями (Reference Manuals) от Freescale/NXP, уделяя особое внимание разделам Pin Assignment, Electrical Characteristics и Power Sequencing.