Freescale MPC860ENZQ50D4

Отличный выбор! MPC860ENZQ50D4 — это один из ключевых процессоров в линейке коммуникационных контроллеров Freescale (ныне NXP) серии MPC8xx, который сыграл огромную роль в сетевом и телекоммуникационном оборудовании конца 90-х — начала 2000-х.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MPC860 — это высокоинтегрированный однокристальный микроконтроллер (SoC), построенный на базе ядра PowerPC 8xx (32-битное RISC ядро MPC8xx). Его ключевая особенность — мощный коммуникационный процессор (CPM), который берет на себя обработку коммуникационных протоколов, освобождая основное ядро для прикладных задач. Это делало его идеальным для маршрутизаторов, коммутаторов, межсетевых экранов, контроллеров базовых станций и промышленных систем управления.

Модель MPC860ENZQ50D4 расшифровывается так:

• MPC860 — серия.
• E — ревизия ядра (более поздняя и улучшенная по сравнению с ранними ревизиями).
• N — корпус (в данном случае, вероятно, CQFP или QFP).
• ZQ — вариант исполнения (часто указывает на промышленный температурный диапазон, например, -40°C до +105°C). ZQ — это специфичный суффикс Freescale для определенных комбинаций характеристик.
• 50 — тактовая частота ядра (50 МГц).
• D4 — ревизия масочного ПЗУ (Mask Set Revision), важная для определения точной периферии и исправлений.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: 32-битный RISC PowerPC (MPC8xx core)
• Тактовая частота ядра (Core): 50 МГц
• Тактовая частота шины (Bus): 50 МГц
• Производительность: ~ 50 MIPS (Dhrystone 2.1)

2. Память:

• Встроенная кэш-память: 4 КБ для инструкций + 4 КБ для данных (или объединенный кэш 8 КБ, зависит от конкретной модели внутри семейства).
• Контроллер памяти (UPMC): Гибкий контроллер для работы с SRAM, EPROM, Flash, DRAM (SDRAM не поддерживается).
• DRAM контроллер: Поддержка до 32 МБ.

3. Коммуникационный процессор (CPM) — главная особенность:

• Отдельный RISC-процессор: Работает независимо от основного ядра.
• Два порта связи (Serial Communication Controllers - SCC): Каждый можно настроить на поддержку Ethernet (10 Мбит/с), HDLC/SDLC, PPP, AppleTalk, UART и других протоколов.
• Два порта управления (Serial Management Controllers - SMC): UART, Transparent mode.
• Один порт SPI (Serial Peripheral Interface).
• Один порт I²C.
• Контроллер прерываний.

4. Периферия и таймеры:

• Таймеры общего назначения: 16-битный таймер, программируемый таймер-счетчик.
• Системный таймер/Сторожевой таймер.
• Контроллер прерываний.
• Контроллер DMA (4 канала).
• PCMCIA-контроллер (2 слота).

5. Электрические параметры:

• Напряжение питания: 3.3 В (ядро и I/O).
• Температурный диапазон: Скорее всего, промышленный (-40°C до +105°C), что подтверждается суффиксом "ZQ". Для точности необходимо смотреть даташит на конкретный суффикс.
• Техпроцесс: 0.35 мкм или 0.25 мкм.

6. Корпус:

• Тип: CQFP-160 или PQFP-160 (Quad Flat Package с 160 выводами). Буква "N" в маркировке указывает именно на такой тип корпуса.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

MPC860 — большое семейство. Совместимость определяется ревизией ядра, набором периферии и корпусом.

1. Прямые аналоги (функционально идентичные или очень близкие):

• MPC860ENZQ50D4 — это полный, "расширенный" номер для заказа.
• Более короткое обозначение в каталогах часто выглядит как MPC860ENZQ50.
• Модели с той же ревизией "E", частотой 50 МГц и, предположительно, таким же набором периферии:
  • MPC860ENxxx50 (где xxx — вариант корпуса/исполнения, например, MPC860ENZQ50, MPC860ENVR50).

2. Совместимые модели для замены (ВАЖНО: требуется проверка по даташиту и перепрошивка ПО):

• С более высокой частотой: MPC860ENZQ66D4 (66 МГц), MPC860ENZQ80D4 (80 МГц). Если система стабильно работает на повышенной частоте, и ПО не жестко привязано к таймингам, замена возможна.
• С другими суффиксами исполнения: MPC860ENVR50, MPC860ENxx50. Буквы после "EN" (VR, ZU, ZQ, etc.) обозначают варианты корпуса, температурного диапазона и наличия/отсутствия PCMCIA. Это критично! Например, модели с суффиксом "VR" могут не иметь PCMCIA-контроллера.
• Модели других ревизий (требует особой осторожности):
  • MPC860SRZQ50 (ревизия "SR")
  • MPC860TZQ50 (ревизия "T")
  • MPC860PVRxx (ревизия "P" — более новая, с улучшениями).
  • Ревизии ядра (Mask Set) имеют отличия в периферии и errata. Замена на процессор другой ревизии часто требует адаптации кода (особенно низкоуровневого) и не всегда возможна.

3. Модели из того же семейства (архитектурно совместимые, но с разной периферией):

• MPC862/MPC823 — имеют контроллер LCD.
• MPC850/MPC855 — "облегченные" версии с меньшим количеством портов или памяти.
• MPC866/MPC885 — более продвинутые версии с улучшенным CPM.

Критически важные рекомендации по замене:

1. Всегда сверяйтесь с официальными даташитами (Data Sheet) и руководствами по применению (Hardware Specifications) от Freescale/NXP. Для MPC860ENZQ50D4 ищете документ с точным этим номером.
2. Ревизия маски (D4) — важный параметр. Лучше менять на такую же или более новую ревизию, для которой исправлены известные ошибки.
3. Суффикс исполнения (ZQ) — определяет наличие PCMCIA и температурный диапазон. Замена на модель с другим суффиксом (например, "VR") может привести к неработоспособности части функций.
4. ПО (прошивка, драйверы) часто завязано на конкретную ревизию ядра и периферию. Замена может потребовать обновления ПО.

Где искать информацию:

• Официальный сайт NXP Semiconductors (приобрела Freescale). В разделе поддержки можно найти архивную документацию.
• Поиск по полному номеру MPC860ENZQ50D4 на сайтах поставщиков электронных компонентов (например, LCSC, Component Sense).
• Датшиты на агрегаторах вроде Alldatasheet.com.

Этот процессор — классический пример успешного коммуникационного контроллера, который до сих пор может встречаться в обслуживаемом промышленном и сетевом оборудовании.