Freescale MCF52100CAE80

Отличный выбор! Freescale MCF52100CAE80 — это классический 32-битный микроконтроллер на базе архитектуры ColdFire V1, который широко использовался в промышленной автоматизации, сетевых устройствах, системах управления и контроллерах.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MCF52100CAE80 — это высокопроизводительный, низкопотребляющий микроконтроллер, сочетающий в себе процессорное ядро ColdFire V1 с частотой до 80 МГц и богатый набор периферийных модулей на одном кристалле. Он ориентирован на применение в embedded-системах, где требуется баланс между производительностью, энергоэффективностью и стоимостью.

Ключевая особенность: Наличие контроллера CAN 2.0B, что делает его особенно популярным для автомобильных и промышленных сетевых приложений.

Подробные технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: ColdFire V1 (версия ядра V1)
• Тактовая частота: До 80 МГц (для модели CAE80).
• Производительность: ~76 Dhrystone MIPS при 80 МГц.
• Системная шина: 32-битная.

2. Память:

• Флэш-память: 256 КБ (с возможностью быстрого чтения, поддержкой блочной записи/стирания).
• ОЗУ (SRAM): 32 КБ.
• Внутренняя BootROM: 4 КБ (содержит загрузчик и драйверы для последовательного программирования).

3. Периферийные интерфейсы:

• Контроллер CAN: 1 модуль FlexCAN (поддерживает стандарт CAN 2.0 A/B) с 16 буферами сообщений.
• Последовательные интерфейсы:
  • UART/SCI: До 3 модулей (с поддержкой LIN).
  • SPI: 2 модуля (Serial Peripheral Interface).
  • I²C: 1 модуль (Inter-Integrated Circuit).
• Таймеры:
  • Программируемый модуль таймера (PIT): 4 канала.
  • Модуль периодического прерывающего таймера (PIT).
  • Сторожевой таймер (WDT).
  • Модуль захвата/сравнения (GPT): 4 канала (может работать как ШИМ).
• Аналоговые интерфейсы:
  • АЦП: 12-битный, 8-канальный модуль последовательного приближения (SAR ADC).
• Системные модули:
  • Модуль управления питанием (PMC).
  • Модуль тактирования (CCM).
  • Контроллер прерываний (INTC).
  • Модуль контроля напряжения (VREG).

4. Ввод/Вывод:

• Общее количество линий GPIO: До 59 (многофункциональные, с подтяжкой).
• Порты ввода/вывода: 8 портов (от A до H).

5. Рабочие условия:

• Напряжение питания: 3.0В - 3.6В (для ядра и периферии).
• Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +85°C). (Для модели CAE80, суффикс "C" указывает на промышленный диапазон).
• Потребление: Низкое энергопотребление, поддерживаются режимы Wait и Stop.

6. Корпус:

• LQFP-64 (Low-profile Quad Flat Package). Это самый распространенный корпус для данной серии.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Серия MCF52100 включает множество модификаций. Основные отличия: объем памяти, тактовая частота, температурный диапазон и тип корпуса.

1. Прямые аналоги в серии MCF521x (различаются частотой и памятью):

• MCF52100CAE80 (базовая модель в запросе): 256KB Flash, 32KB RAM, 80 МГц, LQFP-64, Ind. temp.
• MCF52100CAE60: То же, но частота 60 МГц.
• MCF52100CAE50: То же, но частота 50 МГц.
• MCF52110CAE80: 512KB Flash, 32KB RAM, 80 МГц, LQFP-64, Ind. temp.
• MCF52110CAE60: 512KB Flash, 32KB RAM, 60 МГц.
• MCF52110CAE50: 512KB Flash, 32KB RAM, 50 МГц.
• MCF52110FAE80: 512KB Flash, 32KB RAM, 80 МГц, но в корпусе LQFP-48 (меньше линий GPIO).
• MCF52100FAE80: 256KB Flash, 32KB RAM, 80 МГц, LQFP-48.

2. Совместимые/Аналогичные модели из других серий Freescale/NXP: При переходе на более современные или доступные решения можно рассматривать следующие семейства, но они требуют адаптации ПО и схемотехники:

• Серия MCF522xx (ColdFire V2): Более производительное ядро V2, часто с большим объемом памяти и расширенной периферией (например, Ethernet, USB). Например, MCF52259.
• Серия Kinetis E (ARM Cortex-M0+): Прямой наследник от NXP для промышленного рынка. Предлагает лучшую производительность на МГц, современную экосистему и часто включает CAN. Например, KE1xZ серии. Является рекомендуемой заменой при новых разработках.
• Серия S32K (ARM Cortex-M): Современное семейство NXP, специально разработанное для автомобильных и промышленных применений с CAN FD. Мощная замена (например, S32K11x, S32K14x).

3. Расшифровка парт-номера MCF52100CAE80:

• MCF52 — Серия микроконтроллеров ColdFire.
• 100 — Индекс модели (объем памяти 256/32).
• C — Температурный диапазон (Commercial/Industrial, здесь -40..+85°C).
• A — Вариант исполнения.
• E — Наличие CAN-контроллера (ключевая буква).
• 80 — Максимальная тактовая частота в МГц.

Области применения (тогда и сейчас)

• Промышленная автоматизация: Программируемые логические контроллеры (ПЛК), датчики, приводы.
• Автомобильная электроника: Блоки управления кузовом (двери, свет), gateway-модули низкого уровня (благодаря CAN).
• Сетевые устройства: Простые маршрутизаторы, терминалы, мосты.
• Системы управления: Контроллеры для HVAC, охранные системы.

Важное замечание: Микроконтроллеры серии MCF52xx являются устаревшими (End-of-Life) со стороны производителя (NXP, ранее Freescale). Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассматривать современные аналоги на ядрах ARM, такие как NXP Kinetis или S32K. Однако, для поддержки и ремонта существующего оборудования MCF52100CAE80 все еще может быть доступен на рынке компонентов.