Freescale MCF5235CVM150J

Отличный выбор микроконтроллера! Freescale MCF5235CVM150J — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства ColdFire V2, ориентированный на встраиваемые приложения с высокими требованиями к вычислительной мощности и низкому энергопотреблению.

Краткое описание

Микроконтроллер MCF5235 построен на ядре ColdFire V2 с тактовой частотой до 150 МГц. Его ключевая особенность — интегрированный модуль Ethernet MAC (10/100 Мбит/с), что делает его идеальным решением для сетевых устройств, промышленной автоматизации, систем управления, тестового оборудования и интерфейсных контроллеров.

Он сочетает в себе высокую производительность процессора (1.39 Dhrystone MIPS/МГц) с богатым набором периферии, включая контроллеры CAN и USB, что позволяет создавать комплексные устройства с различными интерфейсами связи.

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битное ядро ColdFire Version 2.
• Тактовая частота: До 150 МГц (указана в парт-номере: 150J).
• Производительность: ~1.39 DMIPS/МГц, ~208 DMIPS на 150 МГц.
• Память:
  • Кэш: 16 КБ объединенного кэша инструкций/данных.
  • ОЗУ: 64 КБ статической RAM (SRAM).
  • ПЗУ: 256 КБ флэш-памяти.
• Системная шина: 32-битная, с поддержкой внешнего контроллера памяти (SDRAM, SRAM, Flash).

2. Сетевые интерфейсы:

• Ethernet: 10/100 Мбит/с MAC (IEEE 802.3) со встроенным физическим интерфейсом (MII/RMII). Главная отличительная черта модели.

3. Интерфейсы связи и последовательные порты:

• USB: Хост-контроллер USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с).
• CAN: 3 модуля контроллеров CAN 2.0 A/B (FlexCAN).
• UART: До 3-х модулей UART (SCIM).
• QSPI: Модуль последовательного периферийного интерфейса (Queued SPI).
• I²C: Модуль межмикросхемной шины I²C.

4. Аналоговые интерфейсы:

• АЦП: 12-битный, 8-канальный модуль аналого-цифрового преобразователя (ADC).

5. Таймеры и система управления:

• PWM: 4-канальный модуль широтно-импульсной модуляции (PWM).
• Таймеры: 8-канальный модуль общего назначения таймера (GPT), модуль периодического прерывания (PIT), часовой модуль реального времени (RTC).
• Сторожевой таймер (Watchdog).

6. Общие характеристики:

• Напряжение питания: 3.3 В (для ядра и ввода-вывода).
• Температурный диапазон: Промышленный (как правило, -40°C до +85°C).
• Корпус: MAPBGA256 (256-шариковый корпус с матричной компоновкой).
• Техпроцесс: 0.13 мкм.

Парт-номера и варианты поставки

Парт-номер MCF5235CVM150J расшифровывается так:

• MCF5235 — семейство и модель ядра.
• C — версия ядра/набора периферии.
• V — корпус (V = MAPBGA256).
• M — температурный диапазон (M = коммерческий/промышленный, -40°C до +85°C).
• 150 — тактовая частота в МГц.
• J — вариант с флэш-памятью (256 КБ) и RAM (64 КБ).

Другие парт-номера в семействе MCF523x (могут отличаться частотой, объемом памяти, корпусом):

• MCF5233CVM150 — аналог с 32 КБ SRAM и без флэш-памяти.
• MCF5234CVM150 — аналог с 64 КБ SRAM и без флэш-памяти.
• MCF5235CVM150 — вариант с 64 КБ SRAM и 256 КБ флэш.
• Варианты с частотой 100 МГц (например, MCF5235CVM100).

Совместимые и аналогичные модели

1. От того же производителя (Freescale/NXP):

• Семейство MCF5227x / MCF5225x: Более поздние ColdFire V2 с USB, CAN, Ethernet, но на ядре с тактовой частотой до 80 МГц. Более дешевые, но менее производительные. Хорошая программная совместимость на уровне периферии.
• Семейство MCF5441x / MCF5445x (ColdFire V4): Прямые эволюционные наследники с ядром V4 (до 266 МГц), встроенным контроллером DDR, крипто-ускорителем, более продвинутым Ethernet и PCI. Значительно более высокая производительность, частичная совместимость кода.
• Серия Kinetis (на ядрах ARM Cortex-M): Современная замена от NXP. Для сетевых задач с Ethernet можно рассматривать Kinetis K series (например, K64/K66 на Cortex-M4F). Требует полного переписывания кода, но предлагает лучшую энергоэффективность и более современную экосистему.

2. Аналоги от других производителей:

• Microchip (Atmel) SAM9x / SAM7x серии (на ядре ARM9/ARM7): Например, SAM9G46 или более старый AT91SAM9260. Имеют Ethernet, USB, часто используются в сходных применениях.
• STMicroelectronics STR7 / STR9 серии (на ядре ARM7/ARM9): Например, STR912. Устаревшие, но были прямыми конкурентами.
• Texas Instruments Sitara (ARM Cortex-A8/A9): Например, AM335x. Для более сложных Linux-систем. Более высокий класс производительности.
• Renesas RZ/A или RX серии: Предлагают аналогичные комбинации интерфейсов (Ethernet, USB, CAN) на собственных или ядрах ARM.

Важное замечание о совместимости: Прямой пин-ту-пин и двоичной совместимости с другими моделями, как правило, нет. Однако внутри семейства MCF523x (5233, 5234, 5235) существует очень высокая степень совместимости на уровне регистров периферии и кода. Переход на другие семейства ColdFire (V4) или архитектуры (ARM) требует серьезной адаптации программного обеспечения и схемотехники.

Данный микроконтроллер сегодня считается устаревшим (Legacy). Для новых проектов NXP активно рекомендует переходить на современные платформы, такие как i.MX RT (кроссоверы на Cortex-M7/M33) или Kinetis, которые обеспечивают лучшую производительность на ватт и имеют более активную поддержку.