Freescale MPC8349E-MITXE

Отличный выбор! Freescale MPC8349E-MITXE — это высокоинтегрированный системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) для встроенных сетевых и коммуникационных применений, построенный на базе архитектуры PowerPC e300.

Описание и область применения

MPC8349E, известный под кодовым именем "Redstone", представляет собой мощный и гибкий процессор, сочетающий в себе высокопроизводительное ядро, богатый набор периферии и функции управления питанием. Он был разработан для применений, где требуются сетевая связность, обработка данных и контроль в реальном времени.

Типичные области применения:

• Сетевое оборудование: Маршрутизаторы малого и среднего уровня, коммутаторы, медиаконвертеры, шлюзы.
• Промышленная автоматизация: Контроллеры, панели управления, телекоммуникационные платы.
• Печатные платы (в составе более крупных систем): Платы управления, платы расширения ввода-вывода.

Ключевая особенность: Наличие двух высокоскоростных интерфейсов Serial RapidIO (v1.1) и PCI Express (v1.0a) на одном кристалле, что делало его уникальным для своего времени и позволяло создавать гибкие межсоединения в сложных системах.

Технические характеристики

1. Ядро процессора:

• Архитектура: PowerPC e300 (базируется на PowerPC 603e), 32-битное.
• Тактовая частота: До 400 МГц (для модели MITXE).
• Производительность: До 760 MIPS (при 400 МГц).
• Суперскалярное исполнение: Может выполнять до трех инструкций за такт.
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 32 КБ.
  • L1-кэш данных: 32 КБ.
• Блок целочисленных операций (IU): Два арифметико-логических устройства (ALU).
• Блок операций с плавающей запятой (FPU): Встроен.

2. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: До 333 МГц (DDR666), 32-битная шина данных, поддержка ECC.
• Контроллер локальной шины: Поддерживает NOR Flash, SRAM, FPGA и другие устройства с асинхронным/синхронным интерфейсом.

3. Высокоскоростные интерфейсы связи:

• Serial RapidIO: 2 порта, каждый с пропускной способностью до 2.5 Гбит/с (полный дуплекс, 1x лан).
• PCI Express: 1 порт, с пропускной способностью до 2.5 Гбит/с (одна линия, x1).
• Ethernet (FEC): Два 10/100/1000 Мбит/с контроллера Gigabit Ethernet с поддержкой MII, RMII, GMII, RGMII.

4. Периферия и интерфейсы ввода-вывода:

• PCI: 32-битный интерфейс PCI 2.3 (работает на частоте до 66 МГц).
• DMA: Четырехканальный контроллер.
• Последовательные интерфейсы: 2 UART, I²C, SPI.
• Таймеры: Системный таймер, периодический таймер, watchdog-таймер.
• Контроллер прерываний: Программируемый.

5. Корпус и питание:

• Корпус: TEPBGA-672 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array, 672 вывода).
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, Ввод-вывод: 2.5В и 3.3В.
• Техпроцесс: 130 нм.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Модель MPC8349E-MITXE — это конкретный вариант в линейке. Номенклатура Freescale обычно включает суффиксы, указывающие на частоту, температурный диапазон и тип корпуса.

• MPC8349E: Семейство.
• M: Корпус TEPBGA-672.
• IT: Температурный диапазон Industrial (-40°C до +105°C). (Вариант C — Commercial 0°C to +105°C).
• X: Частота ядра 400 МГц.
• E: Частота DDR 266 МГц (DDR533).

Другие возможные парт-номера в этом семействе:

• MPC8349E-MITX — 266 МГц ядро, Industrial.
• MPC8349E-MICX — 400 МГц ядро, Commercial.
• MPC8349E-MITXD — 400 МГц, Industrial, с поддержкой Double Data Rate для RapidIO/PCIe (до 3.125 Гбит/с).

Важно: Полный парт-номер для заказа часто включает ревизию кристалла (например, Rev. 3.1) и может иметь вид MPC8349EMITXD.

Совместимые и альтернативные модели

1. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) в пределах семейства:

• MPC8347E: Более экономичная версия без контроллеров Serial RapidIO и PCI Express. Идеальная замена, если эти высокоскоростные интерфейсы не требуются.
• MPC8343E: Еще более упрощенная версия по сравнению с 8347E (например, только один Ethernet-контроллер). Также совместима по выводам с 8349E/8347E.

Ключевое преимущество: Плата, разработанная под MPC8349E, может работать с более дешевым MPC8347E или MPC8343E без изменения разводки печатной платы, что дает гибкость в выборе цены и функциональности.

2. Последователи и альтернативы в более новых семействах от NXP (купившей Freescale):

• Семейство QorIQ P1/P2 (например, P1020, P2020): Более новые процессоры на ядрах e500 (Power Arch), с более высокой производительностью, улучшенной периферией и энергоэффективностью. Не являются совместимыми по выводам, требуют переработки платы.
• Семейство Layerscape: Для еще более высокопроизводительных и сетевых применений (архитектура ARM).
• Семейство MPC83xx (продолжение): Более поздние модели, такие как MPC8358E, но они также не являются прямой заменой по выводам.

Итог

MPC8349E-MITXE — это зрелый, проверенный временем высокоинтегрированный контроллер, который до сих пор может быть отличным выбором для модернизации существующих проектов или для новых разработок, где критична стабильность, известная периферия и наличие проверенных решений. Его уникальная комбинация RapidIO + PCI Express в стандартном корпусе делает его особенным. Для новых проектов обычно рассматривают более современные семейства NXP QorIQ или Layerscape.