SMC COM90C32

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера SMC COM90C32, основанное на имеющейся документации.

Общее описание

SMC COM90C32 — это 8-битный микроконтроллер, являющийся частью семейства COM90Cxx, которое, в свою очередь, представляет собой лицензионную версию знаменитого микроконтроллера HD64180 (или его аналога Z80180) компании Hitachi (позже Renesas).

Этот микроконтроллер выполнен по CMOS-технологии, что обеспечивает низкое энергопотребление. Его ключевая особенность — встроенный контроллер памяти (MMU — Memory Management Unit) и два контроллера прямого доступа к памяти (DMA), что позволяет ему эффективно управлять значительным объемом памяти (до 1 МБ) и работать с высокоскоростными периферийными устройствами, оставаясь программно-совместимым с классическим 8-битным процессором Z80.

Основное назначение: Встраиваемые системы, телекоммуникационное оборудование, контроллеры в промышленной автоматике и компьютерной периферии (например, интеллектуальные контроллеры для жестких дисков или принтеров), где требовалась повышенная производительность и работа с большей памятью по сравнению со стандартным Z80.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | Усовершенствованное ядро Z80 (совместимость на уровне исходного кода и машинных кодов для большинства инструкций). | | Тактовая частота | До 10 МГц (версия COM90C32-10). Существовали модификации с разной частотой (например, 6 МГц). | | Разрядность | 8-битный (внутренние регистры и АЛУ), 16-битная шина адреса с расширением до 20-бит через MMU. | | Объем адресуемой памяти | 1 МБайт (за счет встроенного MMU, который транслирует 16-битный логический адрес Z80 в 20-битный физический). | | Встроенная память | 32 КБайт высокоскоростной статической RAM (SRAM) на кристалле. | | Встроенная ПЗУ | Нет (в некоторых других моделях семейства, например COM90C50, было Mask ROM). | | Системный таймер | 2 программируемых 16-битных таймера/счетчика. | | Последовательные интерфейсы | 2 асинхронных последовательных порта (UART) с независимыми генераторами скорости. | | Контроллеры DMA | 2 независимых канала DMA, способные осуществлять передачу между памятью и памятью, а также памятью и устройствами ввода/вывода. | | Контроллер прерываний | Встроенный контроллер, поддерживающий несколько режимов и уровней прерываний (включая совместимость с Z80). | | Порты ввода/вывода | Многофункциональные порты (обычно до 24 линий), которые могли быть сконфигурированы как цифровые I/O, линии управления для периферии или специальные функции (например, для работы с DMA или таймерами). | | Напряжение питания | +5В (стандартное для CMOS-версий). | | Тип корпуса | Обычно PLCC-84 (Plastic Leaded Chip Carrier) или PQFP-100. |

Главные архитектурные преимущества перед Z80:

1. Более высокая производительность: За счет конвейеризации и оптимизированного ядра выполнение большинства команд занимает меньше тактов.
2. Управление 1 МБ памяти: Решает главное ограничение Z80 (64 КБ).
3. Интеграция: Наличие на кристалле ОЗУ, DMA, UART и таймеров сокращает количество внешних компонентов в системе.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Микроконтроллер поставлялся в различных вариантах, отличающихся тактовой частотой, типом корпуса и диапазоном рабочих температур.

Основные парт-номера SMC:

• COM90C32-10 – версия на 10 МГц.
• COM90C32-6 – версия на 6 МГц.
• COM90C32-8 – версия на 8 МГц.
• Суффиксы в обозначении корпуса (например, COM90C32-10PC для PLCC, COM90C32-10QC для PQFP).

Прямые аналоги и совместимые модели:

1. Прямые функциональные аналоги (Second Source): Компании, выпускавшие полностью совместичные микросхемы под своими номерами (pin-to-pin, функционально идентичные):

• Zilog: Z80180 (самый известный аналог, часто используется как родовое название семейства).
• Hitachi: HD64180 (оригинальный разработчик архитектуры).
• NEC: μPD70108.
• Toshiba: TMPZ84C015 (близкий аналог с несколько иным набором периферии).

2. Более поздние и усовершенствованные совместимые модели: Эти процессоры имеют расширенную периферию, более высокие частоты, но сохраняют базовую совместимость с ядром Z180/Z80180.

• Zilog Z8S180 / Z8L180 – дальнейшее развитие от Zilog.
• Hitachi HD647180X / HD643180X – более новые модели от Hitachi.
• Rabbitsemiconductor Rabbit 2000/3000/4000 – мощные микропроцессоры, изначально созданные на основе Z180, но сильно развитые, с собственной расширенной системой команд. Совместимость на уровне Z180 есть, но требует адаптации.

3. Современные аналоги (для новых разработок): Для создания новых систем сегодня рассматривают:

• Микроконтроллеры на ядре eZ80 (Zilog) – сохраняют почти полную двоичную совместимость с Z80, но имеют 24-битную шину адреса (16 МБ), тактовую частоту до 50 МГц и современную периферию.
• Микроконтроллеры с ядром Z80 от компаний like Zilog (Z84C00 series), STMicroelectronics – простые, но проверенные контроллеры для задач, где не нужна сложная периферия COM90C32.
• Современные 8-битные архитектуры (AVR, PIC, 8051) или 32-битные ARM Cortex-M – для абсолютно новых проектов, предлагающие лучшее соотношение производительности, энергопотребления и стоимости.

Важное замечание:

При замене COM90C32 на аналог (например, Z80180) необходимо сверяться с даташитами, обращая внимание на:

• Распиновку (pinout) конкретного корпуса.
• Напряжения питания (особенно для low-voltage версий).
• Точные параметры встроенной периферии (например, делители для UART).
• Наличие/отсутствие встроенного ОЗУ (у некоторых аналогов его могло не быть).

Надеюсь, это описание будет полезным!