Xilinx XC3S1200E-4FTG256C

Конечно, вот подробное описание микросхемы Xilinx XC3S1200E-4FTG256C, ее технические характеристики, а также список парт-номеров и совместимых моделей.

Описание

Xilinx XC3S1200E-4FTG256C — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) из семейства Spartan-3E. Это семейство было разработано компанией Xilinx (ныне часть AMD) как экономически эффективное решение для высокообъемных применений, требующих высокой производительности и богатых возможностей ввода-вывода.

Данная конкретная модель является одним из самых мощных представителей линейки Spartan-3E. Она построена на 90-нм технологическом процессе и оптимизирована для низкого энергопотребления и стоимости.

Ключевые особенности и типичные области применения:

• Вычисления: Встраиваемые процессоры (например, в связке с MicroBlaze), графические контроллеры.
• Связь: Мосты между интерфейсами (PCI, Ethernet), маршрутизаторы, базовые станции.
• Промышленная автоматика: Контроллеры двигателей, системы сбора данных.
• Потребительская электроника: Цифровые дисплеи, телевизоры, автомобильная информационно-развлекательная система.

Расшифровка маркировки (Part Number)

• Xilinx: Производитель.
• XC3S: Семейство — Spartan-3.
• 1200: Логическая емкость (примерно 1.2 млн системных вентилей).
• E: Подсемейство — Spartan-3E (Enhanced — улучшенное).
• -4: Скоростной класс. "-4" означает самую высокую производительность в этом семействе (самый низкий показатель задержки логических элементов).
• F: Тип корпуса — Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA).
• T: Диапазон температур — Промышленный (T = -40°C до +100°C). Важная отличительная черта от коммерческого (C) диапазона.
• G: Количество выводов — 256.
• 256: Количество выводов (дублируется для ясности).
• C: Вариант корпуса (без свинца, соответствует RoHS).

Технические характеристики

| Параметр | Значение для XC3S1200E-4FTG256C | Комментарий | | :--- | :--- | :--- | | Семейство | Spartan-3E | | | Логическая емкость | ~1.2 млн системных вентилей | Общая оценка, включает логику, память и маршрутизацию. | | Эквивалент логических ячеек (Logic Cells) | 19,512 | Более точный показатель логической мощности. | | Количество срезов (Slices) | 2,744 | Каждый Slice содержит два 4-входовых LUT и два триггера. | | Количество вентилей (Gates) | 1.2M | | | Встроенная блоковая RAM (BRAM) | 504 Кбит (28 блоков по 18 Кбит каждый) | Используется для буферов, FIFO, небольших памятью. | | Тактовая частота (макс.) | Выше 300 МГц (зависит от дизайна) | Скоростной класс "-4" обеспечивает максимальную производительность. | | DSP-элементы (Multiply-Accumulate) | 28 встроенных 18x18 умножителей | Для аппаратного ускорения математических операций. | | Количество выводов ввода/вывода (User I/O) | 182 | Из 256 выводов корпуса. | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.2 В | | | Напряжение портов ввода/вывода (Vcco) | 1.2В, 1.5В, 1.8В, 2.5В, 3.3В | Программируемое для совместимости с разными стандартами. | | Тип корпуса | FBGA (Fine-Pitch Ball Grid Array) | | | Количество выводов корпуса | 256 | | | Диапазон рабочих температур | -40°C до +100°C | Промышленный (Industrial) | | Стандарты I/O | LVCMOS, LVTTL, HSTL, SSTL, PCI | Поддержка широкого спектра интерфейсов. | | Конфигурационная память | Внешняя (PROM, Flash, микроконтроллер) | |

Парт-номера и совместимые модели

При поиске аналога или замены важно учитывать несколько факторов: логическую емкость, корпус, скоростной класс и температурный диапазон.

Прямые аналоги в том же корпусе (FTG256):

Это модели, которые имеют идентичный корпус (256-FBGA) и одинаковое количество пользовательских I/O (182). Они являются наиболее прямой заменой.

• XC3S500E-4FTG256C — Меньшая логическая емкость (500K вентилей).
• XC3S1200E-4FTG256C — Рассматриваемая модель.
• XC3S1600E-4FTG256C — Большая логическая емкость (1.6M вентилей).

Совместимые модели по логике и корпусу (функциональные аналоги):

Следующие модели имеют тот же корпус, но могут незначительно отличаться по количеству I/O или другим параметрам. Всегда сверяйтесь с datasheet!

• XC3S1200E-4FG320C — Корпус FG320 (320 выводов). Имеет больше пользовательских I/O (221), что делает его хорошим апгрейдом, если не хватает ног.
• XC3S1200E-4FG400C — Корпус FG400 (400 выводов). Максимальное количество I/O (265) для этого чипа.
• XC3S1200E-4FT256C — Аналог в корпусе FT256, но для коммерческого диапазона температур (0°C до +85°C). Не подходит для промышленных применений.

Модели из других семейств (как возможная замена/апгрейд):

Для новых проектов вместо Spartan-3E обычно выбирают более современные семейства. Они предлагают лучшую производительность, энергоэффективность и меньшую цену за единицу логики. Однако они не являются прямозаменимыми по выводам и требуют переразводки платы и адаптации проекта.

• Spartan-6 (например, XC6SLX9, XC6SLX16): Следующее поколение после Spartan-3E. Более низкое энергопотребление, встроенные трансцеверы GTP, более производительная архитектура.
• Spartan-7 (серия 7): Построены на 28-нм процессе, еще более высокие показатели производительности на ватт.
• Artix-7 (серия 7): Более высокопроизводительное семейство, чем Spartan-7, с мощными сериализаторами/десериализаторами, идеально для высокоскоростных интерфейсов.

Важное примечание: Несмотря на функциональную совместимость в рамках одного семейства, перед заменой всегда необходимо сверять Pinout (распиновку) и Configuration Guide для конкретной модели, так как назначение выводов может отличаться даже в одном корпусе.