Freescale MPC566CZP56

Отличный выбор микроконтроллера для автомобильной и промышленной электроники. Вот подробное описание Freescale MPC566CZP56 (ныне часть линейки NXP).

Общее описание

MPC566CZP56 — это 32-битный микроконтроллер (МК) для высоконадежных применений, созданный на базе ядра Power Architecture® (Book E). Он принадлежит к семейству MPC566xx (G-Class), которое было специально разработано для выполнения критически важных задач в автомобильной промышленности (кузовная электроника, управление двигателем, шасси), а также в промышленных системах управления.

Ключевая особенность — наличие двух независимых вычислительных ядер Z0 и Z1 (архитектура Dual Core), работающих в режиме Lockstep (горячее резервирование). Это означает, что оба ядра выполняют один и тот же код, а их выходные данные постоянно сравниваются. При обнаружении несоответствия система генерирует ошибку. Это обеспечивает высочайший уровень функциональной безопасности, соответствующий стандартам ISO 26262 (ASIL-D) для автомобиля и IEC 61508 (SIL3) для промышленности.

Микроконтроллер построен по 0.13 мкм технологическому процессу и имеет расширенный температурный диапазон.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Dual Power Architecture® e200z0 + e200z1 (Dual Issue, работают в Lockstep).
• Тактовая частота: До 56 МГц на полном температурном диапазоне.
• Производительность: ~ 80 Dhrystone MIPS.

2. Память:

• Флэш-память (Flash): 512 КБ с ECC (код коррекции ошибок).
• ОЗУ (SRAM): 34 КБ с ECC.
• EEPROM-эмуляция: Поддерживается с помощью флэш-памяти.

3. Периферия и интерфейсы:

• Модули ввода/вывода (I/O): До 73 программируемых GPIO-пинов.
• Аналого-цифровые преобразователи (ADC):
  • 2 x 10-битных АЦП с временем преобразования ~ 6 мкс.
  • Всего 24 аналоговых канала.
• Таймеры:
  • 2 модуля eMIOS (Enhanced Modular I/O Subsystem) — для генерации ШИМ, захвата/сравнения.
  • 2 модуля PIT (Periodic Interrupt Timer).
  • 1 модуль RTC (Real-Time Clock) с часовым кварцем.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • 3 модуля eSCI (Enhanced Serial Communication Interface) — UART/LIN.
  • 2 модуля DSPI (Deserial Serial Peripheral Interface) — SPI.
  • 1 модуль I²C (Inter-Integrated Circuit).
• Модули для автомобильных применений:
  • 2 модуля TouCAN (CAN 2.0 A/B) с 64 буферами сообщений в сумме.
• Системная интеграция:
  • Модуль контроля напряжения и тактовой частоты (VRC/CGM).
  • Сторожевой таймер (SWT).
  • Мост DMA (eDMA) для разгрузки CPU.
  • Модуль внешней шины (EBI) для подключения внешней памяти/периферии.

4. Напряжение питания и корпуса:

• Напряжение питания: 5 В или 3.3 В (для разных периферийных блоков).
• Корпус: 144-контактный LQFP (Low-Profile Quad Flat Package).
• Температурный диапазон:
  • Стандартный (E): -40°C до +125°C (для салона автомобиля).
  • Расширенный (V): -40°C до +140°C (для моторного отсека).

5. Функциональная безопасность и надежность:

• Архитектура Lockstep Dual Core для обнаружения случайных аппаратных сбоев.
• ECC на всей памяти (Flash, RAM).
• Контроль целостности шины (Bus Monitor).
• Встроенные тесты при запуске (BIST — Built-In Self Test) для памяти и ядра.
• Отказоустойчивые часы.

Парт-номера (Part Numbers)

Основной парт-номер, который вы указали, имеет следующую структуру: MPC566 C Z P 56.

• MPC566 — семейство.
• C — вариант ядра/периферии (в данном случае Dual Core Lockstep).
• Z — корпус (LQFP).
• P — температурный диапазон "Extended" (-40°C..+140°C). Буква E означала бы "Standard" (-40°C..+125°C).
• 56 — максимальная частота в МГц.

Примеры полных парт-номеров:

• MPC566CZP56 — основная модель, 56 МГц, LQFP-144, расширенный температурный диапазон.
• MPC566CVP56 — аналог с еще более высоким температурным диапазоном (уточняется по даташиту).
• MPC566CEP56 — возможно, с другим температурным диапазоном.

Важно: Для точного заказа всегда используйте полный код, включающий ревизию (например, MPC566CZP56R2), который можно найти в официальных каталогах NXP или у дистрибьюторов.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и модернизация в рамках NXP (рекомендуемые замены): Семейство MPC566xx считается устаревшим (Not Recommended for New Designs — NRND). NXP активно предлагает переход на более современные и производительные платформы с лучшим соотношением цена/производительность и наличием на рынке.

• MPC5744P / MPC5746R — прямое функциональное и pin-to-pin совместимое решение для новых проектов. Это семейство S32R на ядрах Power Architecture e200z4/z7 с частотой до 160 МГц, большим объемом памяти, улучшенной периферией (включая CAN FD) и поддержкой ASIL-D. Является стратегическим наследником MPC566xx.
• MPC5775B / MPC5777C — более мощные МК для сложных применений (силовые приводы, управление ДВС) с тремя ядрами и частотой до 300 МГц.

2. Совместимые по функционалу модели от Freescale/NXP (архитектурно похожие):

• MPC560xB/C (серия Value Line) — более простые и дешевые 32-битные МК Power Arch для базовых применений (частота до 64 МГц, одинокое ядро).
• MPC567xK/F — семейство для самых требовательных задач (управление двигателем, гибридные силовые установки) с тремя ядрами и развитой периферией.

3. Совместимые по корпусу и идеологии (от других производителей):

• Infineon Aurix (TC2xx, TC3xx) — основной конкурент в автомобильном сегменте. Многозадачные МК на ядрах TriCore с поддержкой безопасности. Например, TC275T или TC277T.
• Renesas RH850 — еще один мощный игрок на рынке автомобильных МК. Модели семейства RH850/F1x или RH850/D1x являются прямыми аналогами по классу.
• STMicroelectronics SPC56/57 — линейка, также унаследованная от Freescale Power Arch, с множеством совместимых по выводам моделей (например, SPC564Bxx, SPC574Kxx).

Вывод

MPC566CZP56 — это надежный, проверенный временем микроконтроллер для безопасно-критичных применений, где отказ устройства недопустим. Его ключевые преимущества — архитектура с горячим резервированием (Lockstep) и высокая степень интеграции автомобильной периферии.

Для новых разработок настоятельно рекомендуется рассматривать его современного преемника — MPC5744P/MPC5746R (семейство NXP S32R), который предлагает полную совместимость по выводам, многократно возросшую производительность, современные интерфейсы (CAN FD) и находится в активной производственной программе.