Freescale M68LC302CAF16VCT

Отличный выбор! Freescale M68LC302CAF16VCT — это очень интересный и специфичный микроконтроллер из эпохи слияния Motorola и Freescale. Давайте разберем его подробно.

Общее описание

M68LC302 — это 32-битный микроконтроллер, принадлежащий к семейству DragonBall™. Это упрощенная и более доступная версия знаменитого процессора MC68332, от которого он унаследовал ядро CPU32 (упрощенный вариант ядра 68000).

Микроконтроллер был ориентирован на рынок встраиваемых систем с низким энергопотреблением, особенно для портативных устройств. Его «визитной карточкой» была интеграция всех необходимых компонентов для создания компактной и недорогой системы на кристалле (SoC).

Ключевая область применения: Карманные компьютеры (PDA), терминалы сбора данных, контроллеры в промышленной автоматизации, медицинские портативные приборы, коммуникационное оборудование.

Расшифровка маркировки M68LC302CAF16VCT

• M68: Префикс семейства Motorola 68000.
• LC: "Low Cost" (низкая стоимость) или "Low Power Consumption" (низкое энергопотребление).
• 302: Обозначение модели внутри семейства DragonBall.
• C: Корпус (обычно C = Plastic Leaded Chip Carrier - PLCC).
• A: Температурный диапазон (коммерческий, 0°C до +70°C). Вариант "V" означал расширенный диапазон.
• F: Напряжение питания 3.3В (5В-ные версии имели другую маркировку).
• 16: Тактовая частота ядра — 16 МГц.
• VCT: Код производственной партии/ревизии и упаковки (Tape & Reel).

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | 32-битное ядро CPU32 (суперсет MC68010), конвейерная обработка. | | Тактовая частота | 16 МГц (макс. для данной модификации). Существовали версии на 20, 25 МГц. | | Память | Встроенная ОЗУ (SRAM): 4 Кбайт (в некоторых ревизиях 2 Кбайт). Встроенное ПЗУ (ROM): Отсутствует. Работа с внешней памятью. | | Периферия | Системный модуль (SIM): Контроллер прерываний, часы реального времени (RTC), watchdog-таймер, чип-селекты, генератор тактовой частоты. Модуль последовательных портов (QSM): 2 асинхронных последовательных порта (UART) и очередь синхронных последовательных портов (QSPI). Модуль таймеров (TPM): 2 x 16-битных таймера с возможностями ввода/вывода (PWM, захват/сравнение). | | Шины и интерфейсы | Мультиплексированная шина адрес/данные (24-битная адресная шина -> 16 Мбайт адресного пространства, 16-битная шина данных). Поддержка быстрой статической памяти (SRAM, Flash, ROM). | | Напряжение питания | 3.3 В (низковольтная версия, что было передовым решением для своего времени). | | Энергопотребление | Режимы пониженного энергопотребления: Sleep, Stop, Wait. | | Корпус | PLCC-84 (Plastic Leaded Chip Carrier, 84 вывода). | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C). |

Парт-номера и совместимые модели (Alternates)

Это семейство имело несколько модификаций. M68LC302CAF16VCT — это конкретная версия с частотой 16 МГц, напряжением 3.3В в корпусе PLCC.

Прямые аналоги и парт-номера в том же семействе:

• M68LC302CAF20VCT — аналог на 20 МГц.
• M68LC302CAF25VCT — аналог на 25 МГц (максимальная для LC302).
• MC68LC302CAB16 — версия с 5В питанием.
• MC68LC302PVI16 — версия в корпусе PQFP (квадратный плоский), расширенный температурный диапазон.

Более старшие и функционально совместимые модели (из семейства DragonBall):

• MC68EZ328 (DragonBall EZ) — Прямой наследник и замена. Имеет встроенный LCD-контроллер, что сделало его невероятно популярным в Palm PDA (Palm III, V, m100 и др.). Общая программная совместимость, но другой набор периферии и корпус.
• MC68VZ328 (DragonBall VZ) — Дальнейшее развитие: ядро CPU32+, более низкое напряжение, улучшенный LCD-контроллер, больше периферии. Использовался в более поздних Palm и других PDA.
• MC68328 (DragonBall) — Первое поколение, 5В, содержал в себе контроллер LCD. Более старый и менее интегрированный, чем EZ328.
• MC68338 / MC68331 — Близкие родственники из семейства 683xx с ядром CPU32, но с другой периферией (например, модулем модуляции ШИМ TPU). Не являются прямой заменой "в корпус", но код для ядра портируется относительно легко.

Важное замечание о совместимости: Несмотря на общее ядро CPU32, микроконтроллеры отличаются картой памяти (Memory Map) и набором периферийных модулей. Поэтому прямая аппаратная замена (впаять одну микросхему вместо другой) обычно невозможна. Однако программная совместимость на уровне кода для ядра очень высока: программы, написанные на C или ассемблере для CPU32, можно перекомпилировать и перенести на другую модель, заново настроив драйверы периферии.

Вывод

Freescale M68LC302CAF16VCT — это исторически значимый 32-битный микроконтроллер, который сыграл важную роль в развитии портативной электроники конца 90-х — начала 2000-х. Его ключевыми advantages были низкая стоимость, низкое энергопотребление и интеграция базовой периферии. Сегодня он представляет в основном исторический и образовательный интерес, а для новых разработок используются гораздо более современные и мощные ARM-контроллеры.