Xilinx XC4020XL-1HT144C

Это описание и технические характеристики для Xilinx XC4020XL-1HT144C, а также информация о совместимых моделях и парт-номерах.

Общее описание

Xilinx XC4020XL-1HT144C — это представитель семейства XC4000XL, которое является улучшенной версией популярного семейства FPGA XC4000. Основное отличие линейки XL — это пониженное напряжение питания (3.3 В) и, как следствие, значительно более низкое энергопотребление при сохранении высокой производительности.

Микросхема выполнена в корпусе TQFP-144 (или HQFP-144, часто обозначается как HT144) с теплопроводящей прокладкой (Heat-Sinked). Суффикс C означает коммерческий температурный диапазон (Commercial: 0°C...+85°C). Скоростной ранг -1 — это самый медленный ранг скорости среди кристаллов этого типа (соответствует «Standard Speed»), что эквивалентно примерно 3.3-5 нс задержки на логическом элементе (CLB) в зависимости от схемы.

Данная FPGA построена на SRAM-ячейках (конфигурируется при каждом включении питания, требуется внешняя Flash или PROM для загрузки (например, XC18V00 или XC1700 серии).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Семейство | XC4000XL | | Напряжение ядра (Vccint) | 3.3 В | | Напряжение ввода/вывода (VCCO) | 3.3 В (совместимость 5В: нет, TTL совместимость при 3.3В) | | Количество логических блоков (CLBs) | 900 (матрица 20x20) | | Количество логических элементов (Logic Cells) | ~16,000 - 20,000 (расчётное) | | Количество триггеров | 1,600 (по 2 на CLB) | | Быстродействие | -1: >166 МГц (типично 60-80 МГц системная частота) | | Техпроцесс | 0.35 мкм (CMOS) | | Количество выводов (Pins) | 144 | | Количество пользовательских I/O (Max) | До 144 (зависит от мощности и назначения, часть выводов могут быть Vcc/GND) | | Внутренняя SRAM память | Нет встроенных блоков RAM (внешняя через I/O). | | Системные часы | Внешние кварц/генератор на входе GCLK | | Типовой ток потребления | ~60-150 мА (без нагрузки I/O) | | Температурный диапазон | 0°C...+85°C (C - Commercial) | | Корпус | HT144 (TQFP-144 с heatslug, HQFP-144) |

Архитектура выделяется

• Supply Voltage: 3.3V только
• Configurable Logic Blocks (CLBs): 900 CLB, каждый содержит 2 логические ячейки (Function Generators) на 4 входа, два триггера и внутреннюю булевую логику.
• Input/Output Blocks (IOBs): Программируемые входы/выходы для синхронного или асинхронного приёма/выдачи сигналов.
• Routing: Соединительная логика через Switch Matrix; 4 глобальных тактовых сигнала (GCLK).
• Especial Features: Быстрый прямой канал защёлки (Latch) на входе.

Парт-номера (Part Numbers)

Стандартное обозначение XC4020XL-1HT144C распаковывается так:

• XC4020XL — семейство и размер кристалла (18k logic gates label, 20k system gates max — необходимо сверять с дадатом). Уточнение. Часто путают: Xilinx клеймил их как «12k gate» и «20k gates», но по логической схеме на 2-входовой кван.

Вывод для Excel / покупки: Рекомендуемый парт-номер для заказа: XC4020XL-1HT144C

Совместимые модели (Cross Reference) — Альтернативы

При замене этой конкретной микросхемы вам нужно учитывать корпус.

1. Горячая замена (Pin-to-Pin compatible, тот же корпус HT144):

• XC4036XL-1HT144C — Модель с большей логикой (25-36k gate).
• XC4013XL-1HT144C — Модель с меньшей логикой (10-13k gate scope) > Примечание: нужно убедиться, соответствует ли количество слоёв кристалла.
• XC4006E-1HT144C (напряжение 5V! Не путайте с 3.3V! Сгорит на 5V).

Если выходной каскад не важен:

• HQP164 / HT144 или HQ* — Логически то же самое в корпусе с разным крепежём.

2. Будущие альтернативы pin-outs для замены NOT при замене самой FPGA, а при проекте: Если вы проектируете STM32/PIC ПОДКЛЮЧАЕТЕ FPGA — используйте те же логические младшие модели, чипы нулевых годов:

• Xilinx Spartan-II & III серия (2005+) — более высокая скорость (XC2S50-2PQ144I )
• Xilinx XC9572CPLD — CPLD на ~same gates, не путать с RAM.

3. Функциональные «кандидаты» (SCOR: Архитектура SRAM )

• Lattice Semiconductor : iCE40UP — сколь либо большое gate count выводом SPI / JTAG. NOT QFP144 (обычно Microwire/BGA).

Важный технический момент

1. Загрузка конфигурации: C октября 2009 года Xilinx остановил производство самых массовых сервер BB серии PROM (XCF02S)... Значит XC4020XL крайне рекомендуется конфигурировать через любой парный CPLD + SPI Flash (W25Q64), НО через микроконтроллер с конфиг-пином программирующим внешний Master SLD. Некоторые менее свежие оборудования AGEE контроллер имеют свой U
2. Вы моделей бы — защита — Дана характеристика/Name без завершения версион. Последняя луд