Freescale MPC8313CVRADDB

Отличный выбор! MPC8313CVRADDB — это очень популярный и удачный системный контроллер (система на кристалле, SoC) от Freescale (ныне NXP Semiconductors), ориентированный на сетевые и коммуникационные приложения начального и среднего уровня.

Вот подробное описание, характеристики и смежная информация.

Описание и назначение

MPC8313E PowerQUICC II Pro — это высокоинтегрированный процессор, сочетающий в себе ядро e300c3 (производное от PowerPC 603e) с набором высокопроизводительных периферийных интерфейсов. Его ключевая задача — быть "все-в-одном" решением для устройств, требующих обработки данных и коммуникационных функций.

Основные области применения:

• Сетевые маршрутизаторы и точки доступа
• Коммутаторы управляемого уровня (smart switches)
• Контроллеры печати и многофункциональные устройства (МФУ)
• Шлюзы (гейты) для Интернета вещей (IoT), промышленные контроллеры
• Устройства хранения данных начального уровня (NAS)

Ключевые преимущества: низкое энергопотребление, высокая степень интеграции (снижает общую стоимость системы), поддержка legacy-интерфейсов (PCI, USB 2.0), наличие коммуникационных процессоров для Gigabit Ethernet.

Технические характеристики MPC8313CVRADDB

Указанный партномер имеет конкретные параметры. Расшифровка: MPC8313 C V R A D D B

• C – Частота ядра: 400 МГц
• V – Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +105°C, Tj)
• R – Корпус: 17x17 мм, 516 контактов, TEPBGA
• A – Ревизия ядра: 2.1
• DD – Вариант: Стандартный продукт (частота и интерфейсы по умолчанию)
• B – Уровень качества: Промышленная (расширенная) версия

Ядро и производительность:

• Архитектура: Power Architecture (32-бит)
• Ядро: e300c3 (на базе PowerPC 603e)
• Тактовая частота: 400 МГц
• Производительность (Dhrystone): ~ 760 MIPS
• Кэш-память: 16 КБ L1 инструкций, 16 КБ L1 данных

Память:

• Контроллер DDR1/DDR2 SDRAM: 32-битная шина (с ECC поддержкой)
• Макс. частота памяти: DDR2-400 (200 МГц)
• Поддержка: до 512 МБ

Встроенная периферия и интерфейсы:

1. Коммуникационные процессоры (CPM):

   • Наследуется от классической архитектуры PowerQUICC, содержит отдельный RISC-процессор для обработки коммуникационных протоколов.
   • Два контроллера Gigabit Ethernet (TSEC):
     • Поддержка 10/100/1000 Мбит/с.
     • С интерфейсами RGMII, RTBI, MII, GMII.
   • Контроллер USB 2.0: 1 хост-контроллер (до 480 Мбит/с), поддерживает High-Speed, Full-Speed, Low-Speed.
   • Контроллер PCI: 32-бит, версия 2.3, работает на частоте до 66 МГц.
   • Контроллер DMA: 4-канальный.

2. Интерфейсы ввода-вывода:

   • Контроллер eSDHC: для карт памяти SD/SDIO/MMC.
   • UART: 2 канала.
   • I²C: 2 контроллера.
   • SPI: Контроллер.
   • GPIO: Множество линий общего назначения.
   • Интерфейс локальной шины: 16-битная (может быть настроена как мультиплексированная/не мультиплексированная) для подключения флэш-памяти, FPGA и т.д.

3. Безопасность (SEC):

   • Блок шифрования (Security Engine): Поддержка алгоритмов DES, 3DES, AES, SHA-1, MD5. Важно: В MPC8313E он не является полноценным крипто-ускорителем, как в старших моделях, а реализован на программном уровне (firmware) на CPM.

Технологические параметры:

• Техпроцесс: 130 нм
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, Ввод-вывод: 2.5В / 3.3В
• Тип корпуса: TEPBGA-516 (термоупрочненный пластиковый корпус с шариковыми выводами)
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial): -40°C до +105°C (температура перехода, Tj)

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MPC8313 имеет большое семейство, различающееся по частоте, температуре и корпусу.

1. Прямые аналоги MPC8313CVRADDB (с идентичными или максимально близкими параметрами):

• MPC8313CVRAGDA – Ближайший аналог. Отличается только суффиксом (AGDA vs ADDB), что обычно означает незначительные отличия в упаковке/лотке или минимальную ревизию. Частота (400 МГц), корпус (TEPBGA-516), температурный диапазон (Industrial) совпадают.
• MPC8313CVRAFDA – Еще один вариант с частотой 400 МГц и пром. температурой.

2. Другие модели в семействе MPC8313E (совместимые по выводам, но с другими характеристиками):

• По частоте:
  • MPC8313**E**VRADDB – 266 МГц, промышленный.
  • MPC8313**VRADDB** (без "C") – обычно 266 МГц, но нужно проверять даташит.
  • MPC8313**Z**VRAGDA – 533 МГц (максимальная для серии), промышленный.
• По температурному диапазону:
  • MPC8313**C**VR**N**DDB – Коммерческий (Commercial) диапазон (0°C до +105°C Tj). Буква N вместо A в позиции температуры.
• По корпусу:
  • MPC8313CV**R**AFDA – Корпус TBGA-516. Отличие в механической/термической характеристике корпуса (TEPBGA vs TBGA). Электрическая совместимость по выводам (pin-to-pin) обычно сохраняется, но требуется проверка посадочного места на плате.

3. Совместимые и альтернативные модели из других семейств (требуют пересмотра платы и ПО):

• Более новые/производительные:
  • MPC8308/MPC8309 (PowerQUICC II Pro): Более новая архитектура e300c4, часто до 400 МГц, лучше энергопотребление, но другой корпус (TBGA-368/400) и распиновка.
  • P1010/P1020 (QorIQ P1): Ядра e500 (более производительные), частота до 800 МГц, более современные интерфейсы (SATA, PCIe). Требуют полного перепроектирования.
• Более старые/аналогичные:
  • MPC8343/MPC8349 (PowerQUICC II Pro): Близкие по архитектуре предшественники, имеют PCI и Gigabit Ethernet. Распиновка отличается.
  • MPC8548 (PowerQUICC III): Значительно более мощный процессор с ядром e500, для более требовательных применений.

Важное примечание:

При замене одной модели на другую необходимо всегда проверять:

1. Полный парт-номер (включая суффикс).
2. Актуальный даташит (Data Sheet) и справку по совместимости (PCN - Product Change Notifications) на сайте NXP.
3. Распиновку (Pinout) и рекомендации по разводке (Hardware Specifications) для конкретного суффикса.

MPC8313CVRADDB остается востребованным компонентом для поддержки и модернизации существующих продуктов, благодаря своей надежности и хорошему балансу возможностей.