Freescale MC94MX21DVKN3

Отличный выбор! MC94MX21DVKN3 — это мощный и комплексный микроконтроллер для встраиваемых систем от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Вот подробное описание, характеристики и совместимая информация.

Краткое описание

MC94MX21DVKN3 — это 32-битный микроконтроллер из семейства i.MX21x, основанный на ядре ARM926EJ-S. Он позиционировался как высокоинтегрированное решение для портативных и мультимедийных устройств, требующих обработки видео, аудио и работы с дисплеями при умеренном энергопотреблении.

Ключевая особенность: Наличие встроенного H.264/MPEG-4 Hardware Video Accelerator — что для своего времени (начало-середина 2000-х) было передовой технологией, позволяющей декодировать видео стандартной четкости (SD) без существенной нагрузки на CPU.

Основные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Ядро ЦПУ | ARM926EJ-S, работающее на частоте 266 МГц (макс.) | | Память |

• Внутренняя SRAM: 64 КБ
• Встроенная DDR SDRAM: 64 МБ (это ключевая особенность данной модификации, интегрированная в один корпус)
• Поддержка внешней памяти: NAND/NOR Flash, SDRAM/SDR SDRAM через контроллер EIM (External Interface Module)

| | Видеоускоритель | eMMA (enhanced Multimedia Accelerator) для аппаратного ускорения кодирования/декодирования H.264 (Baseline Profile), MPEG-4, H.263. | | Дисплейный контроллер | LCDC (Liquid Crystal Display Controller) с поддержкой:

• Цветовых режимов: до 24 бит на пиксель
• Поддержка панелей STN, TFT
• Аппаратное наложение (overlay)

| | Аудио | SSI/I2S интерфейсы для подключения аудиокодеков. | | Интерфейсы связи |

• USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным трансивером)
• USB 1.1 Host
• 3x UART (асинхронные порты)
• CSPI (SPI-интерфейсы)
• I²C
• MSHC (карты памяти SD/MMC)

| | Безопасность | Аппаратный блок SEC (Security Engine) для поддержки алгоритмов DES, 3DES, AES, SHA-1, MD5, а также генерации случайных чисел (RNG). | | Дополнительные модули | Контроллер клавиатуры (KPP), RTC (часы реального времени), PWM, таймеры, часы с фазовой автоподстройкой (PLL) и т.д. | | Напряжение питания | Ядро: 1.5В, Периферия: 2.5В - 3.3В | | Корпус | MAPBGA-289 (корпус типа BGA с 289 выводами, шаг 0.8 мм). |

Парт-номер и варианты исполнения

Основной парт-номер: MC94MX21DVKN3. Его расшифровка:

• MC9 — префикс Freescale для микроконтроллеров.
• 4MX21 — обозначение семейства i.MX21.
• D — корпус MAPBGA-289.
• V — промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C). Вариант C означал коммерческий диапазон (0°C до +70°C).
• K — ревизия ядра.
• N3 — специфический суффикс, часто указывающий на версию с интегрированной памятью и частоту. В данном случае N3 означает 64 МБ встроенной DDR SDRAM.

Совместимые и альтернативные модели в семействе i.MX21x: Семейство делилось по объему встроенной DDR-памяти и температурному диапазону.

| Парт-номер | Ключевое отличие от MC94MX21DVKN3 | | :--- | :--- | | MC94MX21DVKN2 | Имеет 32 МБ встроенной DDR SDRAM. | | MC94MX21CVKN3 | Коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C), 64 МБ DDR. | | MC94MX21CVKN2 | Коммерческий диапазон, 32 МБ DDR. | | MC94MX21DVMN3 | Другой корпус (скорее всего, MAPBGA-400), 64 МБ DDR, пром. диапазон. | | MC94MX21x (без встр. DDR) | Базовые версии без интегрированной памяти, требующие внешних чипов DDR (например, MC94MX21GVM, MC94MX21GVC). |

Важные замечания по применению и совместимости

1. Устаревший продукт (NRND или EOL): i.MX21x — старое семейство. NXP давно перевел его в статус "Not Recommended for New Designs" (NRND) или "End of Life" (EOL). Для новых проектов необходимо рассматривать современные аналоги, такие как i.MX 6UL/6ULL (для cost-решений), i.MX 7, i.MX 8M Nano/Mini.
2. Совместимость: Микроконтроллеры с суффиксами N2 (32 МБ) и N3 (64 МБ) имеют полную программную и выводную совместимость на уровне контроллеров периферии. Разница только в объеме доступной внутренней DDR-памяти. Это позволяет использовать одну и ту же схему и ПО, выбирая модель под требуемый объем ОЗУ.
3. Аналоги от других производителей: Прямых аналогов с такой же конфигурацией (ARM9 + аппаратный H.264) сейчас мало. Из современных решений для задач видео начального уровня можно смотреть на:
   • NXP i.MX 6ULL + внешний декодер (более современный ARM Cortex-A7, лучшее соотношение производительность/энергопотребление).
   • Allwinner V3s/F1C100s (ARM9 + видеоядро, но архитектура иная).
   • STMicroelectronics STM32MP1 (Cortex-A7 + Cortex-M4, некоторые модели имеют графические и видео-ускорители).

Вывод: MC94MX21DVKN3 был инновационным решением для своего времени, предлагая "все-в-одном" для портативных медиа-устройств. Сегодня он представляет в основном исторический и интерес для поддержки legacy-проектов. При выборе микроконтроллера для новой разработки рекомендуется изучать современные линейки NXP i.MX или решения других вендоров.