Freescale MPC870VR133

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для микропроцессора Freescale MPC870VR133.

Общее описание

Freescale MPC870 (также известный как MPC8xx) — это семейство высокоинтегрированных 32-битных микропроцессоров, построенных на ядре PowerPC® RISC. Модель MPC870VR133 является представителем этого семейства, ориентированным на встраиваемые системы, где критически важны низкое энергопотребление, интеграция периферии и надежность.

Это система на кристалле (SoC), которая объединяет на одном чипе процессорное ядро, контроллер памяти, множество интерфейсов ввода-вывода и коммуникационных контроллеров. Это позволяет создавать компактные и экономичные решения для сетевого оборудования, телекоммуникаций, промышленной автоматизации и контроллеров.

Ключевая особенность MPC8xx: Наличие Коммуникационного Процессорного Модуля (CPM). CPM — это отдельный RISC-процессор (на базе ядра MC68360), который разгружает основное ядро PowerPC, самостоятельно обрабатывая коммуникационные протоколы (Ethernet, HDLC, UART, SPI, I2C и т.д.). Это делает MPC870 особенно эффективным для шлюзов, маршрутизаторов и устройств с множеством последовательных интерфейсов.

Технические характеристики MPC870VR133

• Архитектура ядра: PowerPC® RISC (семейство MPC8xx)
• Тактовая частота ядра (Core Frequency): 133 МГц
  • Примечание: "VR133" в названии указывает на версию с напряжением ядра (V) и частотой 133 МГц.
• Скорость шины (Bus Speed): 66 МГц (соотношение ядро/шина = 2:1)
• Разрядность данных: 32-бит
• Встроенная кэш-память:
  • Кэш инструкций: 16 КБ
  • Кэш данных: 8 КБ
  • Объединенная кэш-память с обратной записью (copy-back).
• Контроллер памяти (SIU - System Interface Unit):
  • Поддержка DRAM (FP, EDO, SDRAM), SRAM, ROM, Flash памяти.
  • Встроенный контроллер прерываний.
  • Встроенный таймер реального времени (RTC).
• Коммуникационный процессорный модуль (CPM):
  • Отдельный 32-бит RISC-процессор (на базе MC68360).
  • Работает на частоте шины (66 МГц).
  • Включает 16 КБ двухпортовой RAM для буферов и дескрипторов.
• Коммуникационные интерфейсы (на CPM):
  • 2 порта Ethernet (FEC - Fast Ethernet Controller): 10/100 Мбит/с. Поддержка MII/RMII.
  • 4 последовательных коммуникационных контроллера (SCC): Могут быть настроены под UART, HDLC, SDLC, QMC, USB (только для MPC875/MPC885).
  • 2 последовательных управляющих контроллера (SMC): UART, прозрачный режим.
  • 1 контроллер последовательного периферийного интерфейса (SPI).
  • 1 контроллер I²C (двухпроводной интерфейс).
• Порты ввода-вывода: 52 программируемых пина общего назначения (GPIO).
• Таймеры: 4 общих 16-битных таймера.
• Контроллер прерываний: Программируемый контроллер с поддержкой 16 внешних и множества внутренних источников.
• Напряжение питания:
  • Ядро (VDD): 2.0В ± 5% (для моделей с "V" в маркировке).
  • Ввод-вывод (VDDH): 3.3В ± 5%.
• Техпроцесс: 0.25 мкм (250 нм) CMOS.
• Корпус: 357-контактный Plastic Ball Grid Array (PBGA).
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), как правило, от -40°C до +85°C.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Номенклатура Freescale/NXP часто включает суффиксы, указывающие на корпус, температурный диапазон и скорость. Основные парт-номера для MPC870 133 МГц:

• MPC870VRT133 — Наиболее вероятный стандартный парт-номер для версии 133 МГц в корпусе PBGA.
• MPC870VR133 — Базовое обозначение модели.
• MPC870CVRT133 / MPC870CVR133 — Вариант с расширенным температурным диапазоном (Commercial, 0°C to +95°C).
• MPC870XCVRT133 — Вариант с расширенным температурным диапазоном (Commercial, 0°C to +105°C).

Важно: Полный парт-номер для заказа включает суффикс корпуса, например: MPC870VRT133EF. Последние буквы (EF, EC и т.д.) указывают на конкретную ревизию корпуса или спецификацию. Для точного заказа необходимо использовать полный номер из официального даташита или каталога.

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства MPC8xx)

MPC870 является частью большого семейства. Совместимость, как правило, программная (на уровне ядра и CPM), но различия в периферии и корпусах требуют проверки даташитов при замене.

Прямые аналоги и варианты с разной частотой:

• MPC860VR133 — Более старое и популярное семейство. MPC870 является его развитием, с улучшенным ядром и периферией. Пин-совместимость неполная, но архитектурно очень близок.
• MPC875VR133 / MPC885VR133 — Прямые наследники MPC870. Имеют дополнительную поддержку USB 1.1 Host/Device на одном из SCC. MPC885 также имеет улучшенный контроллер Ethernet. Являются наиболее логичной модернизацией.
• MPC870VR100, MPC870VR80, MPC870VR66 — Модели с более низкой тактовой частотой (100, 80, 66 МГц). Часто пин-совместимы.
• MPC866VR133 — Урезанная версия MPC870 (меньше периферии, нет Fast Ethernet Controller).

Совместимые по архитектуре (но могут отличаться по корпусу и периферии):

• MPC823/MPC823e
• MPC850/MPC852T/MPC855T
• MPC860 (серия PowerQUICC I)
• MPC870/MPC875/MPC885 (серия PowerQUICC II)
• Более новые поколения: MPC830x (PowerQUICC II Pro), но здесь совместимость уже в значительной степени ограничена только программной моделью ядра PowerPC e300.

Области применения (Тогда и сейчас)

• Исторически (2000-е годы): Маршрутизаторы, Ethernet-коммутаторы нижнего уровня, медиаконвертеры, шлюзы доступа (access gateways), оборудование для SDH/PDH, промышленные контроллеры, принт-серверы.
• В настоящее время: В основном в legacy-оборудовании, которое продолжает эксплуатироваться. Новые разработки на этой платформе практически не ведутся, так как ей на смену пришли более производительные и энергоэффективные процессоры (например, на ядрах ARM или более новых Power Architecture e500/e600).

Рекомендация: Для поиска замены или начала нового проекта на этой архитектуре лучше рассматривать более современные аналоги от NXP (наследник Freescale), такие как процессоры семейств QorIQ (на базе Power Architecture) или Layerscape (на базе ARM), которые предлагают значительно лучшую производительность на ватт и современную периферию.