MPC5566 マイクロコントローラのデータシート、ピン配置、仕様、およびアプリケーション

MPC5566 は、NXP (旧 Freescale Semiconductor) が自動車および産業用アプリケーション向けに開発した高性能 32 ビット Power Architecture マイクロコントローラです。リアルタイム制御と組み込み安全性に重点を置いた MPC5566 マイクロコントローラは、自動車のエンジン制御、トランスミッション制御、産業オートメーション システムで広く使用されています。この記事では、MPC5566 マイクロコントローラの詳細な概要を提供し、その機能、仕様、および実際のアプリケーションについて説明します。

MPC5566 の概要

MPC5566 マイクロコントローラ (MCU) は、Power Architecture® 組み込みテクノロジを統合した MPC5500 ファミリの一部です。このファミリは、高性能 CMOS テクノロジとともに複数のイノベーションを導入し、MPC500 シリーズと比較して、機能あたりのコストが大幅に削減され、パフォーマンスが大幅に向上しています。

MPC5566 のコア プロセッサは、Power Architecture 組み込みカテゴリに準拠しており、ユーザー モード (浮動小数点ライブラリを含む) で従来の PowerPC 命令セットと完全に互換性があります。さらに、このアーキテクチャでは、組み込みアプリケーションに合わせた改善が導入され、命令セットがデジタル信号処理 (DSP) 機能を含むように拡張されています。

MPC5500 ファミリにとって重要なこれらの機能強化は、MPC565x などの以前のモデルよりも大幅にパフォーマンスが向上するように設計されています。 MPC5566 のプロセッサ コアには、可変長エンコーディング (VLE) をサポートする命令セット アップグレードも搭載されています。これにより、16 ビットと 32 ビットの命令の混在が容易になり、全体的なコード フットプリントが大幅に削減されます。

MPC5566 は 2 レベルのメモリ階層で構成されており、最も高速なアクセスは 32 キロバイト (KB) の統合キャッシュです。その後に、命令とデータを格納するための 128 KB のオンチップ内部 SRAM と 3 メガバイト (MB) の内部フラッシュ メモリが続きます。外部バス インターフェイスは、MPC5xx ファミリで使用されるほとんどの標準メモリ タイプをサポートします。

MPC5566 の複雑な入出力タイマー操作は、2 つの拡張タイム プロセッサ ユニット (eTPU) エンジンによって管理されます。各エンジンは 32 のハードウェア チャネルを制御し、合計 64 のチャネルを提供します。eTPU の拡張機能には、24 ビット タイマー、多機能チャネル、拡張された制御および算術命令が含まれ、高級言語を使用してプログラム可能です。

より単純なタイミング操作については、拡張モジュラー入出力システム (eMIOS) が、モーター制御に適したシングルアクション、ダブルアクション、パルス幅変調 (PWM)、モジュラス カウンター操作など、さまざまな操作が可能な 24 個のハードウェア チャネルを管理します。

オフチップ通信は、コントローラ エリア ネットワーク (FlexCAN)、拡張デシリアル/シリアル ペリフェラル インターフェイス (DSPI)、拡張シリアル通信インターフェイス (ASIC) などのさまざまなシリアル プロトコルを通じて実現され、DSPI はハードウェア シリアル化によってピン効率を高めます。

さらに、MCU には、40 チャネルのオンチップ拡張キュー デュアル アナログ/デジタル コンバータ (eQADC) と、パッド セットアップや外部割り込みなどのチップ全体の構成を管理するシステム統合ユニット (SIU) が搭載されています。ファスト イーサネット (FEC) モジュールは、10 Mbps および 100 Mbps イーサネット/IEEE® 802.3 をサポートし、さまざまな標準 MAC PHY インターフェイスと互換性があり、強化されたデータ処理のための組み込み FIFO と DMA サポートを備えています。

MPC5566 ピン配置

MPC5566 の機能

• デュアル パワー アーキテクチャ コア: MPC5566 には、それぞれ 132 MHz で動作する 2 つの PowerPC コアが搭載されており、複雑なリアルタイム制御アプリケーションに高い計算能力を提供します。
• 大容量オンチップ フラッシュ メモリ: マイクロコントローラには 2 MB の組み込みフラッシュ メモリが搭載されており、信頼性の高いアプリケーションでプログラム コードとデータ ストレージへの高速アクセスを実現します。
• 高度な安全機能: MPC5566 には、メモリ保護ユニット (MPU)、障害収集および制御ユニット、データ整合性のためのエラー訂正コード (ECC) などのハードウェア ベースの安全メカニズムが搭載されており、自動車の安全性が重要なシステムに最適です。

MPC5566 仕様

メモリとストレージ

• フラッシュ メモリ: MPC5566 には 2 MB のオンチップ フラッシュ メモリが搭載されており、プログラム コード、ブートローダ、リアルタイム データ用の高速な不揮発性ストレージを提供します。
• SRAM: マイクロコントローラにはデータ ストレージ用の 128 KB の SRAM が搭載されており、リアルタイム変数とバッファへの迅速なアクセスを保証します。

パフォーマンス メトリック

• プロセッサ速度: デュアルコア Power Architecture プロセッサは最大 132 MHz のクロック速度で動作し、自動車および産業用アプリケーション向けの高性能処理機能を提供します。
• 浮動小数点ユニット (FPU): 統合された FPU は浮動小数点演算のハードウェア アクセラレーションをサポートしているため、MPC5566 は信号処理および制御アルゴリズムに最適です。

消費電力

• 低電力モード: MPC5566 はスリープやスタンバイなどのさまざまな低電力モードをサポートしており、非アクティブ期間中の電力消費を削減し、自動車システムのエネルギー効率を高めます。
• 幅広い動作電圧: MPC5566 は 3.3V の供給電圧範囲で動作し、自動車および産業用電源との互換性を確保します。

パッケージ タイプと物理的寸法

• 利用可能なパッケージ オプション: MPC5566 は、416 ピン PBGA (プラスチック ボール グリッド アレイ) を含む複数のパッケージ タイプで利用可能で、自動車および産業用システムへの高密度統合を保証します。
• サイズとフィット: コンパクトなサイズと堅牢なパッケージ オプションにより、MPC5566 は自動車用制御ユニット、パワートレイン コントローラ、および産業用オートメーション システムに適しています。

MPC5566 の用途

• 自動車用エンジン制御ユニット (ECU): MPC5566 は、内燃エンジンのエンジン制御ユニット (ECU) で広く使用されており、燃料噴射、点火時期、および排出ガス制御の管理に必要な計算能力を提供します。
• トランスミッション制御: このマイクロコントローラは自動車のトランスミッション制御システムで使用され、ギアシフト、クラッチ制御、トルク管理のリアルタイムデータ処理を行い、スムーズな操作と燃費効率を確保します。
• 産業オートメーション: 産業制御システムでは、MPC5566 はファクトリーオートメーションやロボット工学に採用されており、リアルタイム処理機能と高度な通信インターフェース (CAN や Ethernet など) により、モーター、アクチュエーター、センサーを正確に制御できます。
• 自動車安全システム: MPC5566 の高度な安全機能により、エアバッグ制御ユニット、ABS、トラクション制御システムなど、リアルタイム応答性とシステム信頼性が重要な自動車安全システムでの使用に最適です。
• 自動車ネットワーキング: 統合された FlexRay および CAN インターフェースにより、MPC5566 は車載ネットワーキングアプリケーションに適しており、車両内のさまざまな制御ユニット間の通信が可能になり、パワートレインおよび安全システムの効率的なデータ転送が保証されます。

MPC5566 パッケージ

MPC5566 マイクロコントローラは、コンパクトで高密度のボードレイアウト向けに設計された 416 ピン PBGA (プラスチック ボール グリッド アレイ) パッケージで提供されます。BGA パッケージは、最適な熱性能と信頼性の高い信号整合性を保証するため、要求の厳しい自動車および産業環境に適しています。

MPC5566 メーカー

自動車および産業用半導体ソリューションのグローバル リーダーである NXP Semiconductors は、MPC5566 マイクロコントローラを製造しています。NXP は信頼性の高い高性能マイクロコントローラで知られており、MPC5566 は安全性、信頼性、パフォーマンスが不可欠なミッション クリティカルなアプリケーションで広く使用されています。

MPC5566 データシート

MPC5566 データシートには、電気的特性、ピン構成、システム統合ガイドラインに関する詳細な情報が記載されています。エンジニアは、データシートを参照して正確な技術的詳細を把握し、特定のアプリケーションで最適なパフォーマンスを確保できます。

MPC5566 とその他の自動車用マイクロコントローラの比較

• MPC5566 と MPC5744P: どちらも NXP の自動車グレードのマイクロコントローラですが、MPC5744P は、より高速で動作するデュアル PowerPC コアや、より高度な安全機能など、より高いパフォーマンスを提供します。ただし、中程度の自動車アプリケーションでは、MPC5566 の方がコスト効率に優れています。
• MPC5566 対 STM32F407: STM32F407 は、ARM Cortex-M4 コアを搭載した STMicroelectronics の汎用マイクロコントローラです。STM32F407 は汎用性が高いのに対し、MPC5566 は FlexRay、CAN、自動車安全機構などの機能を備えた自動車システム向けに最適化されています。
• MPC5566 対 TMS570: Texas Instruments の TMS570 は、安全性が重要なシステムに重点を置いた自動車アプリケーション向けの別のマイクロコントローラ ファミリです。MPC5566 は同様の安全機能を備えていますが、Power Architecture コアを備えているため、パワートレインやトランスミッション制御でより一般的に使用されています。

結論

MPC5566 マイクロコントローラは、デュアルコア Power Architecture、高度な安全機能、リアルタイム処理機能を備え、自動車および産業用制御システム向けの強力で信頼性の高いソリューションを提供します。エンジン制御ユニット、トランスミッション システム、産業用オートメーションのいずれで使用する場合でも、MPC5566 はミッション クリティカルなアプリケーションに必要なパフォーマンスと信頼性を提供します。堅牢なパッケージ、統合された周辺機器、幅広い通信インターフェイスにより、自動車のパワートレインや産業用制御システムに最適です。