Xilinx XC2S100-5FGG256I

Xilinx XC2S100-5FGG256I — Описание и характеристики

XC2S100-5FGG256I — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) семейства Spartan-II производства компании Xilinx (ныне AMD). Это бюджетное семейство ПЛИС, предназначенное для высокопроизводительных приложений с низкой стоимостью.

Основное описание

ПЛИС построена на основе архитектуры FPGA (Field-Programmable Gate Array) с ядром напряжением 2,5 В. Она содержит матрицу конфигурируемых логических блоков (CLB), окруженных программируемыми блоками ввода/вывода (IOB), а также встроенные блоки памяти (Block RAM) и цифровые блоки управления задержкой (DLL).

Микросхема является энергонезависимой после конфигурации, но для загрузки прошивки требует внешнюю конфигурационную память (SPI Flash или Parallel) при каждом включении питания.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Семейство | Spartan-II | | Логические ячейки (System Gates) | Приблизительно 100 000 системных вентилей | | Логические ячейки (Logic Cells) | 2 700 логических ячеек (эквивалент 600 CLB) | | CLB (Configurable Logic Blocks) | 600 блоков (по 4 слайса в каждом) | | Блоки памяти (Block RAM) | 5 блоков по 4096 бит (в сумме 20 Кбит) | | Максимальная тактовая частота | До 200 МГц (в зависимости от дизайна и настроек DLL) | | Встроенные DLL (Delay-Locked Loop)| 4 DLL для синхронизации тактовых сигналов | | Количество выводов I/O | До 144 пользовательских вводов/выводов (в корпусе FG256) | | Напряжение ядра (Vccint) | 2,5 В (допуск 2,375–2,625 В) | | Напряжение ввода/вывода (Vcco) | 3,3 В, 2,5 В, 1,8 В (настраиваемые банки) | | Интерфейсы I/O | Поддержка стандартов LVTTL, LVCMOS (3.3/2.5/1.8), PCI, SSTL, HSTL, GTL | | Тип корпуса| FG256 (Ball Grid Array, 256 выводов) | | Рабочий диапазон температур | I (Industrial, промышленный) | | Тип упаковки | Корпус: оловянно-свинцовый (Pb-free) вариант | | Переферия | Специализированные высокоскоростные умножители отсутствуют (так как семейство Spartan-II не имеет аппаратных умножителей) |

Пояснение по температурному коду (I):

• I — Industrial: -40°C до +100°C (температура кристалла / корпуса).
• C — Commercial: 0°C до +85°C (используется в других модификациях).

Расшифровка парт-номера

XC — Xilinx Commercial (стандартный префикс). 2S — Семейство Spartan-II. 100 — «Системные вентили» (System Gates ~100 000). -5 — Скоростной класс (Speed grade): -5 (наименьшая задержка для этого семейства, самая быстрая версия). FG — Корпус: Ball Grid Array (BGA), 256 шаров. G — «Green» — защита от свинца (Halogen-free / Lead-free package finish). 256 — Количество контактов (256). I — Температурный диапазон: Industrial (-40°... +100°C).

Перечень совместимых и аналоговых моделей

1. Точные аналоги (в том же корпусе и скорости):

• XC2S100-6FGG256I — та же микросхема, но со скоростным классом -6 (немного медленнее по задержкам, таймингхуже).
• XC2S100-5FG256I — версия с силовым покрытием финиша (не-Green, с содержанием свинца в припое).
• XC2S100-5FGG256C — промышленный диапазон с коммерческой температурой (тем же исполнением, но температурой 0..85C).

2. Электрические аналоги (иное производство или другие семейства):

• XC2S150-5FG256I — следующая модель вверх (логически больше, пин-совместима в том же корпусе FG256, но имеет больше ресурсов и может требовать изменения фиксиров. ножек питания? Важно: функции в JEDEC файле совпадают, но расположение некоторых импульсных выводов отличается).
• XC2S50-5FG256I — младшая модель (меньше ресурсов, но пин-совместимость полностью сохраняется, часто используется прошивка «с контролем за occupancy» без распайки).
• XCS10 (Spartan-1) или XCS20 — старшии, но имеют другое напряжение питания (3,3В вместо 2,5В), их электрически нельзя подставлять без переходника/изменений питания, но как логические аналоги плодить работу в старых диайвах сложно).

3. Замены от других производителей при независимой разработке печатной платы:

• Altera (Intel) Flex 10K/Cyclone I — схожие память и плотность (электрически несовместимы, но функционально могут быть заменены после изменения прошивки/Битовой записи).

Важные особенности использования:

1. Конфигурация: Для микросхемы требуется внешний PROM (например, Xilinx XCF01S/02S ) или PC-загрузка через JTAG (устройство Platform Flash). При нестабильном питании применяйтеконтроль мощности с Pulling-up/для защиты защелки.
2. Напряжение питания:
   • VCCO для банков периферии — раздельные Rail Линии питания последовательно: 3,3В или 2,5В исходя из задействованных стандартов на боках (4 общих финсета).
3. Инструментальная совета:
   • Прошивка генерируется в среде ISE (некроса) с выбором корпуса XC2S100-5FGG256.

Тупик производителя (Хотите?

** Производственная замет ***
Кристалл микросхемы представляет собой массовый компонент Хilinx. Отличия в значении
расширения содраний “Fabrice” обязательно проверяны зависимо верх плотности для разных
рядавкорпусе позволяют изводах схой запуска по щщим.

Итог: ПЛИС проста в разработке, надежна для уже готовых и стаских проектов, но учитывала ваше оселенность ресурсов малых сумаих применястильса в тасеобразовании овенто за нек росота платежных ТОС карт и контроллеров.