Freescale P2020RDB-PCA

Отличный выбор! Freescale P2020RDB-PCA — это эталонная (референсная) плата для разработки и оценки, созданная самой Freescale (ныне часть NXP Semiconductors) для своего ключевого процессора Power Architecture.

Описание платы Freescale P2020RDB-PCA

P2020RDB-PCA (Reference Design Board - PCA - Platform Controller Agnostic) — это полнофункциональная вычислительная платформа, предназначенная для разработчиков, которые создают продукты на базе процессора NXP QorIQ P2020 (и его аналогов). Её основная цель — ускорить процесс разработки, предоставить готовую среду для отладки ПО (загрузчиков, ОС, приложений), тестирования производительности и проверки периферийных интерфейсов.

Ключевые особенности:

• Сердце системы: Двухъядерный процессор Power Architecture e500v2 с тактовой частотой до 1.2 ГГц.
• Гибкость: Концепция "PCA" означает, что плата спроектирована с разделением функций между вычислительным модулем (процессор + память) и модулем контроллера платформы (PCH), что упрощает адаптацию под разные сценарии.
• Богатая периферия: Плата оснащена широким набором промышленных и сетевых интерфейсов, что делает её идеальной для разработки телекоммуникационного, сетевого и встраиваемого оборудования.
• Инструменты отладки: Имеет встроенный JTAG-контроллер и поддержку отладки через Ethernet (BDM), что облегчает низкоуровневое программирование.
• Целевые рынки: Сетевая инфраструктура (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы), промышленная автоматизация, системы управления, авионика и военная техника.

Технические характеристики

1. Процессор и память:

• Микропроцессор: NXP QorIQ P2020 (или P2010) с двумя ядрами e500v2 Power Architecture.
• Тактовая частота: До 1.2 ГГц.
• Кэш: 32 КБ L1 (инструкции) и 32 КБ L1 (данные) на ядро, 512 КБ общей кэш-памяти L2.
• Оперативная память:
  • DDR3 SDRAM: 1 ГБ (организована как два банка по 512 МБ).
  • Загрузочная Flash-память: 64 МБ NOR Flash (SPANSION).
  • Хранилище: 1 ГБ NAND Flash (Micron), разъем для карт SD/MMC.
• Контроллер энергонезависимой памяти: Supports SRAM, ROM, NOR/NAND Flash.

2. Сетевые интерфейсы:

• Контроллеры Ethernet (eTSEC):
  • eTSEC1: Гигабитный порт RGMII с разъемом RJ-45.
  • eTSEC2: Гигабитный порт RGMII с разъемом RJ-45.
  • eTSEC3: Гигабитный порт с поддержкой SGMII/1000BASE-X, подключен к слоту PCI Express (часто используется для дополнительных сетевых карт).
• Менеджер Ethernet-коммутации: 5-портовой гигабитный коммутатор Vitesse VSC7385, управляемый через интерфейс UTOPIA.
• Порты коммутатора: 4 внешних гигабитных порта RJ-45 + 1 внутренний порт к процессору.

3. Интерфейсы расширения и периферия:

• Шины расширения:
  • PCI Express: 1 слот x1 (Gen1) и 1 слот x4 (Gen1/Gen2).
  • PCI: 1 слот 32-бит, 33 МГц.
• Последовательные интерфейсы:
  • UART: 2 порта RS-232 (один через DB9 для консоли, второй - заголовок).
  • USB: 2 порта USB 2.0 (хосты) с разъемами Type-A.
• Прочие интерфейсы:
  • SATA: 1 порт SATA 3.0 Гбит/с.
  • I2C: Несколько каналов для управления платой и подключения датчиков.
  • GPIO: Многочисленные программируемые линии ввода/вывода.
  • Интерфейс отладки: JTAG/COP-разъем, поддержка Ethernet-based debugging.

4. Дополнительные компоненты:

• Часы реального времени (RTC): Со встроенной батарейкой.
• Контроллер прерываний: Программируемый (PIC).
• Индикаторы: Светодиоды для питания и состояния сети.
• Питание: Внешний блок питания +12V.

Парт-номера (Part Numbers)

Основные парт-номера, связанные с этой платформой:

1. P2020RDB-PCA — базовый парт-номер самой референсной платы.
2. P2020 — парт-номер микропроцессора (также может быть MPC2020 в старой номенклатуре Freescale).
3. P2010 — парт-номер одноядерной версии процессора, который также полностью совместим с этой платой (плата может поставляться с любым из этих CPU).

Также важны парт-номера ключевых компонентов:

• VSC7385 — Vitesse (Microsemi) 5-портовой гигабитный коммутатор.
• CPLD: На плате обычно установлена ПЛИС для управления логикой (конкретная модель зависит от ревизии платы).

Совместимые и аналогичные модели

1. Процессоры, совместимые с разъемом на плате:

• P2010 — Одноядерная версия (полная программная и аппаратная совместимость, ядро e500v2).
• P2020 — Двухъядерная версия (базовая конфигурация платы).

2. Платы-аналоги и платформы из того же семейства QorIQ P1/P2:

• P1020RDB-PCA / P1011RDB-PCA — Референсные платы для более младших одноядерных процессоров серии P1 (P1020, P1011). Имеют схожую архитектуру и набор периферии, но меньшую производительность.
• P2020RDB (не-PCA версия) — Более ранняя или альтернативная версия референсной платы с возможными отличиями в компоновке.
• TWR-P1025 / TWR-P2020 — Платы формата Tower System от NXP. Модульная система, где процессорный модуль (TWR-PROTO) может комбинироваться с разными платами расширения. Является более современной и гибкой альтернативой для разработки.
• Платы от сторонних производителей: Такие компании как Congatec, MSC, Emerson (ныне часть Artesyn) выпускали коммерческие компьютерные модули (COM) на базе P2020, которые могли использоваться с собственноручно разработанными базовыми платами (carrier boards).

3. Последующие архитектурные поколения (для новых разработок):

• Серия QorIQ T1/T2 (например, T1040, T2080) — Процессоры с ядрами e5500/e6500, поддерживающие технологию многопоточности. Более высокая производительность.
• Серия QorIQ Layerscape (например, LS1020A) — Современное семейство NXP, перешедшее на ядерную архитектуру ARM (Cortex-A), которое пришло на смену Power Architecture в большинстве новых сетевых и встраиваемых разработок.

Важно: При выборе совместимой модели или планировании миграции необходимо тщательно проверять документацию (Data Sheets, Hardware Specifications) на конкретные ревизии плат и версии процессоров, а также совместимость ПО (особенно низкоуровневого — U-Boot, драйверов).