Xilinx 312810TQ128

Отличный вопрос! Xilinx 312810TQ128 — это довольно старая, но знаковая микросхема программируемой логики (ПЛИС) из семейства XC3100A.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

Xilinx 312810TQ128 — это ПЛИС (FPGA) из первого успешного коммерческого семейства XC3000 (позже обновленного до XC3100A). Это устройство с матрицей вентильных массивов (Gate Array), которое пользователь мог программировать один раз (OTP - One Time Programmable) или использовать перепрограммируемую версию. Корпус TQ128 означает Thin Quad Flat Pack со 128 выводами.

• Эпоха: Конец 1980-х - начало 1990-х годов.
• Назначение: Использовалась для прототипирования цифровых схем, реализации glue-логики (связующей логики), контроллеров и других задач цифровой обработки, где требовалась гибкость.
• Техпроцесс: ~1.0 микрон (или больше) — по современным меркам очень крупный.
• Архитектура: Основана на конфигурируемых логических блоках (CLB) и программируемых соединениях. Не содержит встроенных блоков RAM, PLL или процессорных ядер, характерных для современных FPGA.

Технические характеристики (ориентировочные)

Характеристики могут незначительно отличаться в зависимости от конкретной ревизии (A, L, L-версии с низким энергопотреблением).

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Xilinx XC3100A | | Логическая емкость | ~10 000 эквивалентных вентилей (gate count). Это очень приблизительная оценка. Более точно: ~800-1000 логических ячеек (CLB). | | Конфигурационные ячейки (CLB) | Количество CLB: ~320 (каждый CLB содержит два 4-входовых LUT и два триггера). | | Количество выводов (I/O) | До 96 пользовательских вводов/выводов (из 128 ног корпуса, остальные — питание, земля, конфигурация). | | Напряжение питания | +5V (единое напряжение для ядра и I/O). | | Технология программирования | OTP (One Time Programmable) на основе антипредохранителей или перепрограммируемая (версия с EPROM-ячейкой, требует ультрафиолет для стирания). | | Скорость (производительность) | Tpd (задержка распространения): ~5-15 нс (зависит от пути и скорости grade).
Fmax (макс. тактовая частота): ~50-80 МГц для внутренней логики. | | Температурный диапазон | C (Commercial: 0°C to +70°C), I (Industrial: -40°C to +85°C). | | Корпус | TQ128 — пластиковый тонкий плоский квадратный корпус с шагом выводов 0.5 мм. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Полный парт-номер включает в себя скорость, температурный диапазон и тип корпуса. Примеры:

• XC3120-10TQ128C — Базовая версия XC3120, скорость grade 10, корпус TQ128, коммерческий температурный диапазон.
• XC3120A-10TQ128I — Версия A (улучшенная), grade 10, корпус TQ128, промышленный диапазон.
• XC3120AL-10TQ128C — Версия A с низким энергопотреблением (Low Power), grade 10, корпус TQ128, коммерческий.

Для модели 312810TQ128: Скорее всего, это упрощенное обозначение, где 312810 означает XC3120A с каким-то speed grade (возможно, -10). Полный номер мог бы выглядеть как XC3120A-10TQ128.

Основные компоненты номера:

1. XC — префикс Xilinx.
2. 3 — семейство 3000.
3. 120 — индекс емкости (от 3020, 3030, 3042, 3064, 3090, 3120 — один из самых больших в серии).
4. A — поколение (A улучшенное по сравнению с базовым).
5. -10 — скоростной grade (меньше число = выше скорость: -7, -10, -12, -15, -20, -30, -50).
6. TQ128 — тип корпуса.
7. C/I — температурный диапазон.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги в том же семействе (XC3100A):

• XC3120 / XC3120A — это и есть прямая модель. Микросхемы с другими корпусами (PC84, PQ100, PG132) являются аналогами по логике, но с разным количеством доступных I/O.
• XC3090 / XC3090A — чуть меньшая емкость (~9000 вентилей). Прямой предшественник.
• XC3064 / XC3064A — еще меньшая емкость (~6400 вентилей).
• XC3130 — версия с повышенной производительностью от семейства XC3100.

2. Совместимые по корпусу и выводам (Pin-to-Pin):

• XC3120 в других корпусах — НЕ совместимы. Замена на другой корпус (например, с TQ128 на PC84) требует переразводки печатной платы.
• В пределах корпуса TQ128 можно было использовать чипы разной емкости (например, XC3064A-TQ128), но только если они имеют идентичную распиновку (pinout) для конкретного проекта. Это не гарантируется автоматически.

3. Функциональные аналоги от других производителей (того времени):

• Altera (ныне Intel FPGA): Семейства MAX 5000 (EPM5032, EPM5064) и ранние FLEX 8000. Не совместимы по выводам, но решали схожие задачи.
• Actel (ныне Microchip): Семейство ACT 1 (A1010, A1020) — антипредохранительные, OTP-устройства.

4. Современные аналоги (для новых разработок): Использовать оригинальный XC3120A сегодня крайне не рекомендуется для новых проектов из-за морального и физического устаревания. Рекомендуемые замены:

• Xilinx (AMD) Spartan-6 (устаревшее, но еще доступное) или Spartan-7 — самые простые современные FPGA.
• Lattice Semiconductor: Семейства iCE40 (очень маломощные, мелкие) или MachXO2/3 (прямые наследники CPLD и мелких FPGA) — отличная замена по соотношению цена/функциональность.
• Intel (Altera) MAX 10 — FPGA с конфигурационной флэш-памятью на кристалле.

Важное примечание:

Данное устройство снято с производства много лет назад. Найти его можно только на вторичном рынке (б/у, снятые с плат) или, возможно, остатки на складах у дистрибьюторов электронных компонентов. Для программирования потребуется устаревший кабель и ПО (Xilinx XACTstep, работающее под DOS или ранними версиями Windows).