Freescale MC68LK332GCAG16

Отличный выбор! Freescale MC68LK332GCAG16 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер из знаменитого семейства Motorola/Freescale (ныне NXP) 683xx, построенный на базе ядра CPU32+ (усовершенствованная версия популярного ядра 68000).

Этот чип был ориентирован на сложные встраиваемые системы, требующие высокой вычислительной мощности, большого объема памяти и развитой периферии.

Описание и Основное Применение

MC68LK332 (также известный как DragonBall™ 68328) — это система-на-кристалле (SoC), изначально разработанная для рынка карманных компьютеров (PDA), коммуникаторов и портативных устройств с графическим интерфейсом. Его наиболее известное применение — линейка ранних КПК Palm Pilot (модели Palm III, V, m100 и другие).

Ключевые особенности:

• Ядро CPU32+: Обеспечивает высокую производительность при низком энергопотреблении, совместимость с программным обеспечением для 68000.
• Интегрированный ЖК-контроллер: Прямое управление STN-дисплеями, что было критически важно для КПК.
• Широкий набор периферии: Включает контроллеры связи, таймеры, систему прерываний, что минимизирует необходимость во внешних компонентах.
• Управление питанием: Развитые режимы снижения потребления (Wait, Stop).

Технические Характеристики

Ниже приведены основные параметры для модели MC68LK332GCAG16:

• Архитектура: 32-битная (ядро CPU32+, вариант MC68EC000).
• Тактовая частота: 16 МГц (указывается суффиксом ...AG16).
• Рабочее напряжение: 3.3 В (низковольтная версия, обозначается буквой L в названии).
• Память:
  • Встроенная ОЗУ (SRAM): 512 байт (быстрая память нулевого состояния ожидания).
  • Встроенная ПЗУ (Mask ROM): Нет в этой версии. Существовали версии с маской ПЗУ.
  • Адресное пространство: 4 ГБ (32-битная шина адреса).
• Периферия и встроенные модули:
  • ЖК-контроллер (LCDC): Прямое управление STN-дисплеем до 256x256 пикселей (4 градации серого) или 160x160 (16 градаций серого).
  • Универсальный асинхронный приемопередатчик (UART): 2 канала (UART1, UART2/UART3).
  • Контроллер прерываний (PIC): Программируемый, 9 уровней.
  • Системный модуль (SYSM): Включает часы реального времени (RTC), watchdog-таймер, чип-селекты, управление питанием.
  • Модуль таймеров (GPT): 16-битный, 3 канала (можно использовать как PWM, вход для захвата, выход для сравнения).
  • Порты ввода/вывода (I/O): Многофункциональные порты (всего 50 линий), большинство имеют альтернативные функции.
• Корпус: 144-контактный TQFP (Thin Quad Flat Pack). Обозначается суффиксом G.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C.
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номера (Part Numbers) и Варианты

Номенклатура Motorola/Freescale содержит информацию в названии: MC 68 L K 332 G C A G 16

• MC: Motorola Semiconductor.
• 68: Семейство 68000.
• L: Низкое напряжение (3.3В).
• K: Вариант ядра или технология.
• 332: Номер модели (DragonBall).
• G: Корпус TQFP.
• C: Температурный диапазон (Commercial/Industrial).
• A: Ревизия ядра или спецификация.
• G16: Тактовая частота 16 МГц.

Основные варианты MC68LK332:

• MC68LK332GCAG16: 3.3В, TQFP-144, 16 МГц (самый распространенный).
• MC68LK332GCAG25: 3.3В, TQFP-144, 25 МГц (более быстрая версия).
• MC68FE332GCAx16: 5В, TQFP-144, 16 МГц.
• MC68VZ328: DragonBall VZ (VZ328) — более поздняя и популярная версия с улучшенным управлением питанием, тактовой частотой до 33 МГц и часто использовалась в Palm OS 4.x устройствах. Является функциональным преемником и частично совместимым.

Совместимые и Аналогичные Модели

Микроконтроллеры можно разделить на прямых наследников и функциональные аналоги из того же семейства.

1. Прямые наследники и близкие аналоги в семействе DragonBall:

• MC68EZ328 (DragonBall EZ): Упрощенная и более дешевая версия, без встроенной ОЗУ, но с улучшенным ЖК-контроллером. Широко использовался в Palm OS 3.x.
• MC68VZ328 (DragonBall VZ): Улучшенная версия с поддержкой более высоких частот (33 МГц), расширенным управлением питанием, поддержкой цветных дисплеев. Основной конкурент и преемник для новых разработок.
• MC68SZ328 (DragonBall Super VZ): Еще более продвинутая версия с USB-контроллером.
• MC68328 (Original DragonBall): Первая версия, работающая от 5В. Прямой предшественник LK332.
• MC68EN302: Другой вариант из семейства 683xx с интегрированным Ethernet-контроллером, но без ЖК-контроллера.

2. Совместимые по ядру (CPU32/CPU32+):

Микроконтроллеры из других подсемейств 683xx имеют одинаковое ядро, но совершенно разную периферию. Они программно-совместимы на уровне ассемблера/C, но для портирования кода необходимо переписывать драйверы периферии.

• Семейство MC6833x: (например, MC68331, MC68332, MC68333, MC68334). Легендарные микроконтроллеры для автомобильной и промышленной автоматики. Имеют модуль модулярного таймера (TPM/TMU), но нет ЖК-контроллера.
• Семейство MC6834x/6837x/6838x: Более мощные версии с контроллерами CAN, больше памятью и т.д.

3. Современные аналоги (от NXP):

Сегодня NXP предлагает более современные и мощные архитектуры, которые пришли на смену 68k в новых разработках:

• Архитектура ARM Cortex-M: Серии Kinetis (Cortex-M0+/M4/M7), LPC (Cortex-M0/M3/M4/M7). Это основные рекомендации для новых проектов. Для замены DragonBall с графикой хорошо подходят серии Kinetis с встроенными ЖК-контроллерами (например, Kinetis K).
• Архитектура ColdFire (прямой эволюционный наследник 68k): Серии MCFxxxx. Сохраняет ассемблерную совместимость на уровне ядра с 68k, но имеет новую систему команд (V4e, V5). Является логичным путем миграции для старых проектов на 683xx.

Вывод

MC68LK332GCAG16 — это исторически значимый микроконтроллер, который в свое время обеспечил революцию в области портативных устройств. Сегодня он представляет в основном интерес для поддержки устаревшего оборудования, ремонта старых КПК или образовательных целей. Для новых разработок следует рассматривать современные ARM Cortex-M или ColdFire микроконтроллеры от NXP.