Freescale MPC8245LZU333D

Отличный выбор! Freescale MPC8245LZU333D — это мощный и интегрированный процессор для встраиваемых систем, сочетающий в себе ядро PowerPC и набор системной логики. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC8245 — это представитель семейства PowerQUICC II (Quad Integrated Communications Controller) от Freescale (ныне NXP). Это не просто процессор, а целый интегрированный микропроцессор (SoC - System on Chip), предназначенный для сетевого оборудования, телекоммуникаций, промышленных контроллеров и систем хранения данных.

Ключевая идея: Объединение высокопроизводительного вычислительного ядра с богатым набором периферийных контроллеров на одном кристалле, что уменьшает размер платы, энергопотребление и общую стоимость системы.

Модель MPC8245LZU333D расшифровывается:

• MPC8245 — базовое название семейства.
• L — низкое энергопотребление (Low power).
• Z — корпус TBGA (тонкий массив шариков).
• U — температурный диапазон (-40°C до +105°C), расширенный промышленный.
• 333 — частота ядра процессора (333 МГц).
• D — ревизия кристалла.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | PowerPC 603e (с поддержкой инструкций Book E) | | Тактовая частота ядра | 333 МГц | | Тактовая частота шины | 66, 100, 133 МГц (в данной модели, скорее всего, 66 или 100 МГц для синхронизации с PCI) | | Производительность (Dhrystone) | ~ 450 MIPS | | Встроенная память | 16 КБ инструкционного кэша (L1), 16 КБ кэша данных (L1) | | Встроенный контроллер памяти | SDRAM/DDR SDRAM контроллер (до 256 МБ, поддерживает ECC) | | Встроенные коммуникационные контроллеры | Два независимых RISC-процессора для коммуникаций (CPM). Включает: | | | • 3 контроллера Ethernet 10/100 Мбит/с (FEC) | | | • 2 канала интерфейса UTOPIA 2 (для ATM) | | | • 4 последовательных канала (SCC) с поддержкой HDLC, PPP, Transparent, UART и др. | | | • 2 последовательных контроллера (SMC) для UART или прозрачного режима | | | • 1 канал SPI (Serial Peripheral Interface) | | | • 1 канал I²C (Inter-Integrated Circuit) | | | • Контроллер прерываний | | | • 4 таймера общего назначения | | Системная шина | 32-битная PCI 2.2 (до 66 МГц, работает как Host или Agent) | | Дополнительные интерфейсы | • Программируемый контроллер прерываний (EPIC) | | | • Контроллер DMA (4 канала) | | | • Системный таймер/часы (RTC) | | | • Контроллер JTAG/COP для отладки | | Напряжение питания | Ядро: 1.8V ±5%, I/O: 3.3V ±5% | | Техпроцесс | 0.25 мкм (или 0.18 мкм в поздних ревизиях) | | Корпус | 352-контактный TBGA (Thin Ball Grid Array) | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (промышленный/расширенный) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот чип является частью большого семейства. Вот основные варианты и совместимые/аналогичные модели.

Прямые аналоги MPC8245 с разными частотами и характеристиками:

• MPC8241 — Базовая версия с одним Ethernet (FEC) и без UTOPIA. Более дешевый вариант для менее требовательных задач.
• MPC8240 — Предшественник 8245, отличается набором периферии.
• MPC8245LZU300D — Частота ядра 300 МГц, остальное идентично.
• MPC8245LZU266D — Частота ядра 266 МГц.
• MPC8245LZU400D — Частота ядра 400 МГц (максимальная для семейства).
• MPC8245LZUI333D / MPC8245LZU333E — Могут отличаться ревизией (D, E) или незначительными errata. LZUI обычно обозначает "безгалогенный" (Halogen-Free).

Совместимые модели в том же семействе PowerQUICC II:

• MPC8260 / MPC8264 / MPC8265 / MPC8266 — Более мощные и комплексные собратья. Имеют ту же самую архитектуру ядра 603e и CPM, но часто с увеличенной частотой (до 500 МГц), большим количеством коммуникационных контроллеров (до 4x SCC, больше Ethernet) и часто интегрированным контроллером DDR. Являются логическим апгрейдом. MPC826x обычно в корпусе PBGA.
• MPC8270 / MPC8271 / MPC8272 — Следующее поколение (PowerQUICC II Pro). Ядро PowerPC 603e/ e300, более высокая производительность, улучшенный CPM, поддержка Gigabit Ethernet. Пин-совместимость с MPC8245 отсутствует, требуется переразводка платы.

Важные замечания по совместимости:

1. Прямая замена (Drop-in): Возможна только в пределах точно такой же маркировки (например, MPC8245LZU333D на такую же). При замене на модель с другой частотой (например, 300D) необходимо убедиться, что системная PLL и тактовые генераторы на материнской плате поддерживают эту частоту.
2. Совместимость на уровне платы: Переход на модель из семейства MPC826x обычно не является прямой заменой из-за различий в корпусах (TBGA vs PBGA) и распиновке. Требуется новая схема и печатная плата.
3. Программная совместимость: На уровне ядра (ядро PowerPC 603e) и контроллера CPM код часто является переносимым между MPC8245 и MPC826x, особенно драйверы периферии. Однако инициализация контроллера памяти (SDRAM/DDR) и карты адресов (Memory Map) будут разными.

Типичные области применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы уровня доступа (Access Routers/Switches)
• Контроллеры сетей хранения данных (SAN/NAS)
• Промышленные компьютеры и панельные ПК
• Оборудование для телекоммуникаций (мультиплексоры, медиаконвертеры)
• Измерительные и контрольные системы в аэрокосмической и оборонной отраслях (благодаря расширенному температурному диапазону)

Этот процессор был флагманом для многих решений в начале 2000-х и до сих пор может встречаться в обслуживаемом промышленном оборудовании.