Part Number 460EX
Revision 1.19 – June 17, 2009
460EX
PowerPC 460EX Embedded Processor
Features
• PowerPC
®
440 processor operating between
600MHz and 1.000GHz with 32KB I-cache and D-
cache and 256KB L2/SRAM with parity checking
• On-chip memory (64KB)
• Floating Point Unit
• Processor Local Bus (PLB) with 128-bit width
• Double Data Rate 2/1 (DDR2/1) Synchronous
DRAM (SDRAM) interface
• One four-channel DMA (Direct Memory Access)
for internal and external peripherals
• One single-channel, high-performance DMA for
internal use
• External 32-bit peripheral bus (EBC) for up to six
devices. Up to 100MHz
• Programmable Interrupt Controller (UIC) with up
to 16 external interrupts
• Programmable General Purpose Timers (GPTs)
• Two PCI Express 1.1 interfaces—one 4-lane and
one 1-lane
• PCI V2.3 interface. Thirty-two bits at up to 66MHz
Preliminary Data Sheet
• Two Ethernet 10/100/1000Mbps half- or full-
duplex interfaces. Operational modes supported
are MII, GMII, RGMII, and SGMII with QoS,
Jumbo frames, interrupt coalescing, and TCP/IP
acceleration
• Up to four serial (UART) ports (16750 compatible)
• USB 2.0 Host/Device OTG and Host interface
• Two IIC interfaces (one with boot parameter read
capability)
• NAND Flash interface
• SPI interface
• SATA controller
• General Purpose I/O (GPIO) interface
• JTAG interface for board level testing
• Boot from PCI memory, NOR Flash on the
external peripheral bus, or NAND Flash on the
NAND Flash interface
• Optional security feature with KASUMI
• Available in RoHS compliant, lead-free package
Description
Designed specifically to address high-end embedded
applications, the PowerPC 460EX (PPC460EX)
provides a high-performance, low-power solution that
interfaces to a wide range of peripherals and
incorporates on-chip power management features.
This chip contains a high-performance RISC
processor, on-chip memory, a floating point unit, a
DDR2/1 SDRAM controller, PCI and PCI Express bus
interfaces, control for external ROM and peripherals,
DMA with scatter/gather support, Ethernet ports, serial
ports, IIC interfaces, SPI interface, USB ports, NAND
Flash interface, SATA interface, an optional security
feature with KASUMI, and general purpose I/O.
Technology: CMOS Cu-08, 90nm.
Package: 35mm, 728-ball thermally and electrically
enhanced plastic ball grid array (TE-EPBGA). RoHS
compliant package available.
Typical power: Less than 5W at 1GHz with DDR2.
Supply voltages required: 3.3V, 2.5V (DDR1,
Ethernet), 1.8V (DDR2), 1.2V.
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460EX – PPC460EX Embedded Processor
Revision 1.19 – June 17, 2009
Preliminary Data Sheet
Contents
Ordering and PVR Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Address Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
PPC460EX Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
PowerPC 440 Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Floating Point Unit (FPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
L2 Cache/SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
On-Chip Memory (OCM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Internal Buses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Security Function (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
PCI Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
PCI Express Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
DDR2/1 SDRAM Memory Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
External Peripheral Bus Controller (EBC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Ethernet Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
DMA 4-Channel Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
I2O/DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Serial Ports (UART) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
IIC Bus Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Serial Peripheral Controller (SPI/SCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Universal Serial Bus 2.0 (USB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Serial ATA (SATA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
NAND Flash Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
General Purpose Timers (GPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
General Purpose IO (GPIO) Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Universal Interrupt Controller (UIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
JTAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Package Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Assembly Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Signal Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Device Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Clocking Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
I/O Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
DDR2/1 SDRAM Interface Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
PCI Express Interface Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Serial ATA (SATA) Interface Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
PCI-E and SATA Reference Clock AC Coupling Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Boot Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Revision Log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
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Preliminary Data Sheet
Figures
Figure 1. Order Part Number Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. PPC460EX Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 3. 35mm, 728-Ball TE-PBGA Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 4. Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Figure 5. Input Setup and Hold Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Figure 6. Output Delay and Float Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Figure 7. Setup and Hold Timing Waveforms for RGMII Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Figure 8. DDR SDRAM Simulation Signal Termination Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Figure 9. DDR SDRAM Write Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Figure 10. DDR SDRAM Memory Data and DQS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Figure 11. LVDS PCIe or SATA Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Figure 12. LVPECL PCIe or SATA Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Figure 13. CML PCIe or SATA Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Figure 14. HCSL PCIe or SATA Reference Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
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460EX – PPC460EX Embedded Processor
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Preliminary Data Sheet
Tables
Table 1. System Memory Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Table 2. DCR Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 3. Recommended Reflow Soldering Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 4. JEDEC Moisture Sensitivity Level and Ball Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 5. Signals Listed Alphabetically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 6. Signals Listed by Ball Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 7. Pin Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 8. Non-Functional Ball Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 9. Signal Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 10. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Table 11. Recommended DC Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Table 12. 3.3V, 2.5V, and LVDS I/O Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Table 13. Typical DC Power Supply Requirements Using DDR2 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Table 14. Typical DC Power Supply Requirements Using DDR1 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Table 16. Maxiumum DC Power Supply Requirements Using DDR1 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Table 15. Maxiumum DC Power Supply Requirements Using DDR2 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Table 17. DC Power Supply Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Table 18. Package Thermal Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Table 19. Clocking Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Table 20. Peripheral Interface Clock Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 21. RGMII I/O Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Table 22. AC I/O Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Table 23. DDR I/O Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Table 24. DDR SDRAM Output Driver Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Table 25. DDR SDRAM Operation Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Table 26. I/O Timing—DDR SDRAM T
DS
for 200 MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Table 27. I/O Timing—DDR SDRAM T
SA
, and T
HA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Table 28. I/O Timing—DDR SDRAM Write Timing T
SD
and T
HD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Table 29. I/O Timing—DDR SDRAM Read Timing T
SD
and T
HD
for 200MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Table 30. PCI Express Transmitter Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Table 31. PCI Express Receiver Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Table 32. PCI Express Reference Clock Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Table 33. SATA Transmitter Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Table 34. SATA Receiver Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Table 35. SATA Reference Clock Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Table 36. Strapping Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4
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460EX – PPC460EX Embedded Processor
Preliminary Data Sheet
Ordering and PVR Information
For information on the availability of the following parts, contact your local AMCC sales office. For additional
information on the part number structure see
Figure 1.
Product Name
PPC460EX
PPC460EX
Order Part Number
(see
Notes)
PPC460EX-opAfff(f)T
PPC460EX-opBfff(f)T
Package
35mm 728-ball TE-EPBGA
35mm 728-ball TE-EPBGA
Revision
Level
A
B
PVR Value
0x130218A2
0x130218A4
JTAG ID
0x144101E1
0x144101E1
Notes:
Characters following the dash (-):
1.
2.
3.
4.
5.
o = Security option: S = security feature present, N = no security
p = Package type: U = lead-free (RoHS compliant), T = contains lead.
A = Chip revision level A, B = Chip revision level B
fff(f) = Processor frequency: fff = 600 = 600MHz, fff = 800 = 800MHz, ffff = 1000 = 1GHz
T = Case temperature range of
−
40
°
C to +85
°
C.
Each part number contains a revision code. This is the die mask revision number and is included in the part
number for identification purposes only.
The PVR (Processor Version Register) and the JTAG ID register are software accessible (read-only) and contain
information that uniquely identifies the part. Refer to the
PowerPC 460EX/EXr/GT Embedded Processor User’s
Manual
for details on accessing these registers.
Figure 1. Order Part Number Key
PPC460EX-SUB1000T
AMCC Part Number
Security Feature
Package
Case Temperature Range
Processor Frequency
Revision Level
Note:
The example P/N above contains the security feature, is lead-free, is capable of running at 1GHz, and is shipped
in a tray (tape-and-reel packaging is not available).
AMCC Proprietary
5
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Microcontroller MCU
京公网安备 11010802033920号
EEWORLD
