Freescale MC68302CRC16C

Отличный выбор! Freescale MC68302CRC16C — это специализированная микросхема, представляющая собой CRC-генератор/сопроцессор, разработанный для работы в паре с популярными микропроцессорами серии MC68000. Её основная задача — высокоскоростной расчёт контрольных сумм (CRC) для проверки целостности данных в системах связи и сетевого оборудования.

Описание и назначение

Микросхема MC68302CRC16C была создана для разгрузки центрального процессора от ресурсоёмкой операции вычисления циклического избыточного кода (CRC). Она работает параллельно с CPU, что позволяет значительно повысить производительность систем, где требуется постоянная проверка целостности данных, например:

• Контроллеры сетевых интерфейсов (Ethernet, Token Ring, HDLC, X.25).
• Маршрутизаторы и коммутаторы.
• Системы передачи данных (в том числе по протоколам SDLC, QLLC).
• Накопители (для проверки целостности данных на дисках и в памяти).
• Любое оборудование, использующее протоколы с аппаратным контролем ошибок (CRC-16, CRC-CCITT).

Ключевой принцип работы: Процессор записывает блок данных в буфер микросхемы, а CRC-сопроцессор самостоятельно, без вмешательства CPU, вычисляет контрольную сумму по заданному полиному. По окончании расчёта процессор считывает готовый результат.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Наименование | MC68302CRC16C | | Производитель | Freescale Semiconductor (ранее Motorola Semiconductor) | | Тип устройства | CRC-генератор / сопроцессор (Parallel CRC Processor) | | Архитектура | Параллельная, 16-битная. Позволяет вычислять CRC для 8-битных (байт) или 16-битных (слово) данных за такт. | | Поддерживаемые полиномы | CRC-16 (полином 0x8005) и CRC-CCITT (полином 0x1021). Может быть программно сконфигурирован для работы с другими 16-битными полиномами. | | Интерфейс | Параллельный системный интерфейс, совместимый с микропроцессорами серии MC68000 (асинхронная шина, сигналы адреса, данных, RW, DTACK и т.д.). | | Напряжение питания | +5V (стандартное для КМОП-логики того поколения). | | Тип корпуса | Чаще всего PLCC-28 (Plastic Leaded Chip Carrier, 28 выводов). | | Температурный диапазон | C (Commercial): 0°C до +70°C. | | Быстродействие | Может работать на частотах системной шины до 16-25 МГц (в зависимости от модификации), вычисляя CRC для потока данных с максимальной для шины скоростью. |

Дополнительные возможности:

• Программируемое начальное значение (Initial Seed).
• Режим обратного порядка битов (для протоколов, передающих данные LSB-first).
• Автоматическое обновление CRC при записи данных в его регистр данных.
• Генерация прерывания по завершению вычисления блока данных.

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основная номенклатура строилась вокруг суффиксов, обозначающих корпус и температурный диапазон:

• MC68302CRC16C – Базовая коммерческая версия.
• MC68302CRC16CFN – Скорее всего, обозначение для корпуса PLCC-28 (FN — один из стандартных суффиксов Freescale для такого корпуса).
• MC68302CRC16CEC – Возможное обозначение для корпуса SOIC или иного.

Важно: Буква «C» в конце основной части номера (CRC16C) указывает на коммерческий температурный диапазон. Для промышленного или военного диапазона использовались бы другие суффиксы (например, L для расширенного температурного диапазона), но для данного CRC-сопроцессора они встречаются крайне редко.

Совместимые и аналогичные модели

Прямых pin-to-pin и функциональных аналогов с тем же номером от других производителей практически нет, так как это специализированная микросхема от Motorola/Freescale. Однако, совместимость и альтернативы рассматриваются в нескольких аспектах:

1. Прямые функциональные аналоги (от того же производителя/семейства):

• MC68302 – Это не аналог, а ключевой партнёр. Самый известный "компаньон" — микропроцессор MC68302 Integrated Multiprotocol Processor. Эта мощная микросхема уже содержит встроенный блок CRC, функционально аналогичный MC68302CRC16C. Поэтому часто необходимость в отдельной микросхеме CRC16C отпадала при использовании MC68302.
• MC68184 / MC68185 – Более ранние и менее производительные Token Ring Controller от Motorola, которые также имели встроенные CRC-генераторы для своего протокола.

2. Совместимые по интерфейсу микропроцессоры (для работы в паре): Микросхема была разработана для семейства MC68000:

• MC68000, MC68008, MC68010
• MC68HC001, MC68EC000
• Более поздние 32-битные: MC68EC020, MC68030 (при работе в 16-битном режиме шины).

3. Современные альтернативы: Сегодня подобная функциональность реализуется иными способами:

• Встроенные периферийные блоки в современных микроконтроллерах (ARM, PIC32, AVR32) часто имеют аппаратные модули CRC.
• Программная реализация на быстрых процессорах (табличные методы).
• ПЛИС (FPGA) и CPLD – CRC-генераторы легко и эффективно реализуются на вентильном уровне.
• Специализированные коммуникационные контроллеры и сетевые процессоры, которые включают в себя всю необходимую функциональность, включая CRC.

Вывод

MC68302CRC16C — это специализированный микропроцессорный периферийный контроллер эпохи расцвета 16-битных систем на базе MC68000. Он является образцом аппаратной оптимизации для решения конкретной задачи — высокоскоростного вычисления CRC, что было критически важно для развития сетевых технологий 1980-1990-х годов. В современных разработках его функции интегрированы в более сложные SoC или реализуются программно.