Freescale MPC8306VMAFDCA

Отличный выбор! MPC8306VMAFDCA — это очень популярный и сбалансированный процессор для встраиваемых систем от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Краткое описание

MPC8306VMAFDCA — это высокоинтегрированный микроконтроллер (SoC — System-on-Chip) на базе архитектуры Power Architecture® e300c3. Он принадлежит к семейству MPC83xx, известному своим оптимальным соотношением производительности, энергопотребления и стоимости. Этот чип создан для применений, где требуется развитая сетевая функциональность, работа в реальном времени и умеренная вычислительная мощность.

Ключевая идея: Это не просто процессор, а целая система на кристалле, содержащая ядро, память, сетевые и периферийные интерфейсы. Буквенно-цифровой суффикс VMAFDCA указывает на конкретную ревизию, вариант корпуса, температурный диапазон и особенности поставки.

Основные сферы применения:

• Сетевая инфраструктура: коммутаторы 2-го уровня, маршрутизаторы малого и среднего класса, медиаконвертеры, VoIP-шлюзы.
• Промышленная автоматика: программируемые логические контроллеры (ПЛК), устройства управления, интерфейсные шлюзы.
• Телекоммуникации: интерфейсные карты, управляющие модули.
• Измерительные устройства и системы безопасности.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | Power Architecture® e300c3 (с ядром Book E), 32-битное, с поддержкой виртуальной памяти (MMU). | | Тактовая частота | 400 МГц (для модели VMAFDCA). Существуют другие версии с частотами 266 МГц и 333 МГц. | | Производительность | До 760 MIPS (при 400 МГц). | | Встроенная память | • Кэш L1: 32 КБ для инструкций + 32 КБ для данных.
• ОЗУ на кристалле: 32 КБ (может быть сконфигурирована под буферы или общую память). | | Сетевые интерфейсы | • Контроллер Ethernet (eTSEC1): 10/100/1000 Мбит/с, с поддержкой IEEE 1588.
• Контроллер Ethernet (eTSEC2): 10/100 Мбит/с.
• Контроллер коммутации (Switch Core): Встроенный 5-портовый гигабитный Ethernet-коммутатор (4 внешних порта + 1 внутренний к eTSEC1). Это ключевая особенность! | | Периферийные интерфейсы | • DDR2 SDRAM контроллер: до 266 МГц (DDR2-533).
• Контроллер локальной шины (Local Bus): для подключения ПЗУ, FPGA, ASIC.
• Inter-Integrated Circuit (I²C): 2 интерфейса.
• Serial Peripheral Interface (SPI).
• Универсальный асинхронный приёмопередатчик (UART): 2 интерфейса.
• Контроллер прерываний (Programmable Interrupt Controller - PIC).
• Контроллер прямого доступа к памяти (DMA).
• General-Purpose I/O (GPIO): До 42 линий. | | Корпус | TEPBGA-2 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array), 473 вывода. | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +105°C (обозначается буквой A в парт-номере). Коммерческий диапазон (0°C to 105°C) обозначается буквой C. | | Напряжение питания | Ядро: 1.1 В, I/O: 1.8 / 2.5 / 3.3 В. |

Расшифровка парт-номера MPC8306VMAFDCA

• MPC8306 — базовое название модели/семейства.
• V — Вариант корпуса (TEPBGA-2, 473 вывода).
• M — Частота процессора (400 МГц). Другие варианты: Z (266 МГц), N (333 МГц).
• A — Температурный диапазон (Industrial: -40°C to +105°C).
• F — Уровень качества и особенности поставки (стандартный вариант для промышленного применения).
• D — Ревизия кристалла (силиконовая ревизия).
• C — Тип поставки (Tray / лоток). R обозначало бы Tape & Reel (на катушке).
• A — Ревизия маски (Mask Revision).

Совместимые и альтернативные модели (Парт-номера)

Модели группируются по ключевым признакам: частота, температура, корпус.

1. Прямые аналоги с разной частотой и температурой:

• MPC8306VMAGDCA — 400 МГц, коммерческий диапазон (0°C to 105°C).
• MPC8306VNAFDCA — 333 МГц, промышленный диапазон.
• MPC8306VNAGDCA — 333 МГц, коммерческий диапазон.
• MPC8306VZAFDCA — 266 МГц, промышленный диапазон.
• MPC8306VZAGDCA — 266 МГц, коммерческий диапазон.

2. Совместимые модели из того же семейства (с небольшими отличиями):

• MPC8306 — общее обозначение семейства. Ваш чип — его конкретная реализация.
• MPC8306E — вариант с улучшенной (Enhanced) криптографической поддержкой (SEC).
• MPC8308 / MPC8309 — Ближайшие "братья". Имеют схожую архитектуру, но отличаются набором периферии:
  • MPC8308: Нет встроенного коммутатора, но есть два гигабитных eTSEC (оба 10/100/1000). Часто используется как сетевой контроллер.
  • MPC8309: Имеет встроенный 3-портовый гигабитный коммутатор + один гигабитный eTSEC и один 10/100 eTSEC. Более близок по функционалу к 8306.

3. Совместимые по выводам (Drop-in replacement):

• MPC8306SRMDFCA — Это модель-преемник (Pin2Pin) от NXP. Имеет абсолютно такой же корпус и расположение выводов (TEPBGA-2, 473 pin). Ключевые отличия:
  • Более новая ревизия ядра (e300c3, но с улучшениями).
  • Поддержка DDR3L памяти (вместо DDR2), что актуальнее и экономичнее по энергопотреблению.
  • Расширенный температурный диапазон (Industrial, -40 to 105°C).
  • Рекомендуется для новых разработок как прямая и более современная замена MPC8306VMAFDCA.

Важные замечания

1. Программная совместимость: Все модели MPC8306 (VZ, VN, VM) и MPC8306S программно совместимы на уровне ядра. Код, написанный для одной, будет работать на другой после корректировки тактовых частот в настройках. Драйверы периферии также универсальны в рамках семейства.
2. Аппаратная совместимость: Модели с одинаковым суффиксом корпуса (V в данном случае) имеют идентичную распиновку. Однако при переходе, например, с MPC8306 (DDR2) на MPC8306S (DDR3L), потребуется полная переразводка платы из-за другого контроллера памяти.
3. Документация: Для работы и проектирования необходимы следующие документы:
   • Техническое описание (Datasheet): MPC8306EC.pdf (для MPC8306).
   • Справочное руководство (Reference Manual): MPC8306ERM.pdf — самый важный документ для программиста.
   • Руководство по применению (Hardware Specifications): AN4860.pdf (для MPC8306S).

Вывод: MPC8306VMAFDCA — это мощный промышленный SoC с уникальной комбинацией процессора и гигабитного коммутатора. Для новых проектов настоятельно рекомендуется рассмотреть его современный аналог MPC8306SRMDFCA с поддержкой DDR3.