Freescale MC56F84441VLF

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC56F84441VLF, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

MC56F84441VLF является представителем семейства 56F8400 — высокопроизводительных 16-разрядных гибридных микроконтроллеров, которые также называют цифровыми сигнальными контроллерами (DSC, Digital Signal Controllers).

Он сочетает в себе вычислительную мощь цифрового сигнального процессора (DSP) и удобство управления периферией, характерное для микроконтроллеров (MCU). Это делает его идеальным решением для задач, требующих сложных математических вычислений в реальном времени и одновременного контроля за многочисленной периферией.

Ключевая особенность архитектуры: Гарвардская архитектура с тремя независимыми шинами данных и двумя шинами программ, что позволяет одновременно выполнять выборку команд и данных, значительно повышая производительность.

Основные области применения:

• Управление электродвигателями (бесщеточные DC, шаговые, AC индукционные)
• Цифровые источники питания (SMPS, UPS, инверторы)
• Управление мощностью (Power Management)
• Промышленная автоматика и сети (CAN)
• Автомобильная электроника (например, управление стеклоподъемниками, сиденьями, насосами)

Технические характеристики MC56F84441VLF

Ниже приведены ключевые параметры для модели MC56F84441VLF в корпусе LQFP-64.

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро | 16-битное ядро DSC 56800E Harvard | | Тактовая частота | До 60 МГц (32 МГц для версий с автономным питанием) | | Производительность | До 60 MIPS (Миллионов инструкций в секунду) | | Память программ (Flash) | 64 КБ | | Память данных (Flash) | 4 КБ | | ОЗУ (RAM) | 8 КБ (4 КБ для программ, 4 КБ для данных) | | Память Boot ROM | 4 КБ | | Таймеры | • 2 x 6-канальных таймера общего назначения (GPTA)
• 2 x 2-канальных таймера (TMR)
• Часы реального времени (RTC) с независимым осциллятором | | АЦП (ADC) | • 2 x 12-битных АЦП последовательного приближения
• Общее количество каналов: 13
• Скорость преобразования: до 2.66 MSPS (миллионов выборок в секунду) | | ЦАП (DAC) | 2 x 12-битных ЦАП | | Компараторы | 3 x аналоговых компаратора высокого быстродействия (CMP) | | Интерфейсы связи | • 2 x SCI (UART)
• 1 x SPI
• 1 x I²C
• 1 x CAN 2.0 A/B
• 1 x I²S | | ШИМ (PWM) | • 2 x 6-канальных модуля PWM
• Общее количество ШИМ-каналов: 12
• Разрешение: 16 бит
• Центровка и симметричный режим
• Аппаратная защита по входу Fault | | Корпус | LQFP-64 | | Напряжение питания | 3.3 В (от 2.7В до 3.6В)
Для автономных версий: 5В | | Рабочая температура | От -40°C до +105°C (расширенный промышленный диапазон) |

Парт-номера и варианты поставки

Официальное полное название компонента обычно включает в себя маркировку скорости и температурного диапазона.

• MC56F84441VLF — базовый парт-номер для корпуса LQFP-64.
• MC56F84441VLFR2 — тот же чип, но поставляемый на бобине (tape and reel) для автоматизированного монтажа.

Семейство 56F844xx имеет несколько вариантов, отличающихся объемом памяти:

| Модель | Flash (Программы) | RAM | Корпус | Примечание | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | MC56F84441VLF | 64 КБ | 8 КБ | LQFP-64 | Базовая модель | | MC56F84442VLF | 96 КБ | 8 КБ | LQFP-64 | Больше Flash | | MC56F84451VLF | 64 КБ | 8 КБ | LQFP-64 | 5В версия для автономного питания | | MC56F84461VLF | 64 КБ | 8 КБ | LQFP-64 | Версия с тактированием 32 МГц |

Совместимые и аналогичные модели

При поиске замены или аналога важно учитывать как аппаратную совместимость (выводы, периферия), так и программную (архитектура ядра).

1. Прямые аналоги и члены того же семейства (NXP)

Эти модели имеют идентичную или очень похожую распиновку и набор периферии, что позволяет использовать одну и ту же печатную плату с минимальными изменениями.

• MC56F84442VLF: Аналог с увеличенным объемом Flash-памяти (96 КБ).
• MC56F84451VLF: Версия с поддержкой автономного питания 5В.
• MC56F84461VLF: Версия с максимальной частотой 32 МГц.
• MC56F844xx: Любая другая модель из этой линейки (например, 8443, 8445) — необходимо сверяться с даташитом по выводам.
• MC56F845xx: Модели с большим объемом памяти (до 128 КБ Flash) и большим количеством выводов (корпус LQFP-80), но схожей периферией.

2. Совместимые по архитектуре и программному коду (внутри семейства NXP 56F8xxx)

Эти модели имеют то же ядро 56800E, что позволяет с минимальными изменениями портировать код, но могут отличаться распиновкой и составом периферии.

• MC56F823xx / MC56F825xx: Младшие модели с меньшим количеством периферии и памяти.
• MC56F847xx: Старшие модели с улучшенной периферией (например, два модуля CAN), большим объемом памяти и корпусами с большим количеством выводов.

3. Функциональные аналоги от других производителей

Это микроконтроллеры с похожими возможностями (ядер DSP, ШИМ, АЦП), но от других вендоров. Они не являются пиносовместимыми и требуют полного перепроектирования платы и переписывания кода.

• Texas Instruments (TI):
  • Серия C2000 (DSC): TMS320F2803x, TMS320F2806x, TMS320F28004x. Это самые прямые конкуренты семейства 56F8xxx на рынке. Обладают высокой производительностью, продвинутыми модулями ШИМ и АЦП.
• STMicroelectronics (ST):
  • Серия STM32F3 ( Cortex-M4 с DSP-расширениями и FPU). Например, STM32F303. Более современная ARM-архитектура.
  • Серия STM32G4 (Cortex-M4 с расширенными аналоговыми блоками и ускорителем математических вычислений). Очень мощные аналоги для управления двигателями и цифровых источников питания.
• Microchip:
  • Серия dsPIC33E/PIC24E (DSC). Например, dsPIC33EPxx. Прямые конкуренты по архитектуре и применению.
  • Серия SAM C2x (Cortex-M0+ с аналоговыми блоками). Более простые и дешевые аналоги.

Важное примечание

Микроконтроллеры семейства MC56F84xxx в настоящее время имеют статус «Not Recommended for New Designs (NRND)» или «End-of-Life (EOL)» у NXP. Это означает, что для новых проектов рекомендуется выбирать более современные аналоги, такие как серия NXP MC56F8xxxx (DSC) или переходить на ARM-решения, такие как серия NXP Kinetic или аналоги от TI и ST.