Freescale MCF5272CVM66

Отличный выбор микроконтроллера для встраиваемых систем! Вот подробное описание Freescale (ныне NXP) MCF5272CVM66.

Описание и обзор

MCF5272CVM66 — это высокопроизводительный 32-битный микроконтроллер семейства ColdFire V2, построенный на ядре с RISC-архитектурой. Он позиционировался как "система на кристалле" (SoC), предназначенная для применений, требующих хорошего баланса между вычислительной мощностью, низким энергопотреблением и богатой периферией.

Ключевая особенность — наличие встроенного модуля Ethernet 10/100 Мбит/с (MAC) с интерфейсом MII, что делало его одним из самых популярных решений для сетевых устройств начального и среднего уровня в 2000-х годах (промышленные контроллеры, сетевые датчики, шлюзы, принт-серверы и т.д.).

Ядро ColdFire V2 исполняет большинство инструкций за один такт, что обеспечивает высокую эффективность. Микроконтроллер выполнен по 0.22 мкм КМОП технологии, что обеспечивает низкое энергопотребление.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | 32-битное RISC ядро ColdFire Version 2 | | Тактовая частота | 66 МГц (номинальная для модели CVM66) | | Производительность | ~ 63 Dhrystone 2.1 MIPS при 66 МГц | | Внутренняя память | 8 КБ SRAM, 8 КБ кэш инструкций (может быть сконфигурирован как SRAM) | | Внешняя шина памяти | 32-битная мультиплексированная шина (адрес/данные) с поддержкой SDRAM, SRAM, Flash, ROM. | | Встроенная периферия | • Ethernet MAC 10/100 Мбит/с с MII интерфейсом и DMA.
• Модуль шины USB 1.1 Full-Speed (хост/устройство).
• 3 x UART (асинхронные последовательные порты).
• 2 x QSPI (синхронные последовательные порты).
• Интерфейс I²C.
• 4-канальный 16-битный таймер/счетчик.
• Сторожевой таймер.
• Программируемый генератор тактовой частоты.
• До 48 линий GPIO (общих с другими функциями). | | Системные таймеры | Периодический прерывающий таймер (PIT), системный таймер (OS Timer). | | Контроллер прерываний | Программируемый контроллер прерываний на 7 уровней. | | Напряжение питания | 3.3 В для ядра и ввода/вывода (I/O). | | Температурный диапазон | Промышленный (-40°C до +85°C). | | Корпус | 196-контактный MAPBGA (Microstar Ball Grid Array). | | Техпроцесс | 0.22 мкм КМОП. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основное отличие в семействе MCF5272 — тактовая частота и температурный диапазон.

• MCF5272CVM66 — Стандартная модель, 66 МГц, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C), корпус MAPBGA-196.
• MCF5272CVM66I — Аналогично CVM66, с улучшенными условиями поставки для промышленного рынка.
• MCF5272VM66 — Коммерческий температурный диапазон (0°C to +70°C), корпус MAPBGA-196.
• MCF5272LCVM66 — Модель с пониженным энергопотреблением (Low Voltage), напряжение ядра 2.5В, I/O 3.3В. 66 МГц, промышленный диапазон.
• MCF5271 — Урезанная версия без встроенного модуля Ethernet MAC. Все остальные характеристики схожи. Прямая замена по выводам и периферии, кроме Ethernet.
• MCF5275 — Прямой наследник и более совершенная модель. Имеет ядро ColdFire V2e с модулем MAC и PHY Ethernet (не требуется внешний PHY), работает на частотах до 140 МГц, имеет больше памяти (16 КБ SRAM, 16 КБ кэш). Обратно совместим по программному коду, но не всегда совместим по выводам.

Совместимые и аналогичные модели

Внутри семейства ColdFire V2 (прямая или близкая совместимость):

• MCF5271 — Ключевой совместимый аналог без Ethernet. Идеален для замены в проектах, где сеть не требуется.
• MCF5275 / MCF5274 — Эволюционное развитие. Более высокая производительность, интегрированный PHY. Требует проверки разводки платы и обновления ПО (ядро V2e).
• MCF5282 — Более продвинутая модель на ядре ColdFire V3 с интерфейсом Ethernet, USB, CAN и контроллером LCD. Имеет больший объем ОЗУ и Flash на кристалле.

Современные аналоги от NXP (преемники архитектуры):

Архитектура ColdFire более не развивается. NXP предлагает мигрировать на более современные и мощные платформы:

• i.MX RT серия (Crossover Processors) — Наиболее логичный путь миграции. Микроконтроллеры с ядром Arm Cortex-M (частота до сотен МГц), включающие Ethernet, USB, богатую периферию. Например, i.MX RT106x.
• Серия Kinetis (Arm Cortex-M) — Для широкого спектра встраиваемых приложений. Модели с Ethernet (например, серия Kinetis K70/K80) могут рассматриваться как функциональные аналоги.
• Серия LPC (Arm Cortex-M) от NXP — Например, LPC540xx или LPC4300 для применений, требующих высокой интеграции.

Аналоги от других производителей (функциональные):

• Microchip (Atmel) SAM9x60/SAMA5 серии — Микропроцессоры на ядре Arm9/Cortex-A5 с Ethernet MAC+PHY, USB.
• STMicroelectronics STM32 серия (с Ethernet) — Микроконтроллеры на Arm Cortex-M с модулем Ethernet MAC (требуется внешний PHY), например, STM32F207/407/767 и др.
• Texas Instruments Sitara (Arm Cortex-A) — Например, процессоры серии AM335x, которые доминируют в промышленных контроллерах.

Важное примечание

MCF5272 — классический, но уже устаревший микроконтроллер. Его производство может быть ограничено или прекращено. При запуске новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги на архитектуре Arm Cortex-M/M+/A. Однако, для поддержки существующего оборудования знание MCF5272 остается актуальным.