Xilinx XC9572XL-7VQ64C

Отличный выбор! XC9572XL — это классический и надежный CPLD (Complex Programmable Logic Device) от Xilinx (ныне AMD), который до сих пор широко используется в проектах для замены "крупной логики", интерфейсной "склейки" (glue logic) и простых контроллеров.

Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

XC9572XL — это CPLD с низким энергопотреблением и высокой производительностью из семейства XC9500XL. Он построен на основе запатентованной архитектуры FastFLASH, что обеспечивает высокую скорость (до 5 нс задержки на вывод), до 10 000 циклов программирования и высокую устойчивость к радиации. Устройство идеально подходит для задач:

• Объединение логики (Glue Logic) — декодирование адресов, интерфейс между микросхемами с разной логикой.
• Управление шинами — арбитраж, мультиплексирование.
• Простая обработка данных — счетчики, таймеры, конечные автоматы (FSM).
• Инициализация и конфигурация систем на кристалле (SoC).

Ключевые технические характеристики

• Семейство: XC9500XL (3.3В, Low-Power)
• Логическая емкость: 72 макроячейки (эквивалентно ~1600 "полезных" вентилей).
• Регистры: 72 регистра (по одному на макроячейку, D- или T-триггеры).
• Максимальная частота работы: fMAX = 178 МГц (для -7 скорости).
• Задержка распространения (tPD): 5.0 нс (для -7 скорости).
• Напряжение питания (VCCINT): 3.3 В (допуск ±0.3В).
• Напряжение ввода/вывода (VCCO): 3.3 В (совместимо с 2.5В и 5В TTL благодаря 5V-tolerant inputs).
• Количество выводов ввода/вывода (I/O): 72 (из 64-выводного корпуса доступны не все, зависит от маркировки).
• Архитектура: FastFLASH, 5 блоков функциональной логики (Function Block, FB).
• Время программирования: Очень быстрое (секунды).
• Количество циклов программирования (Endurance): 10 000 циклов.
• Температурный диапазон: C = Commercial (0°C to +70°C), I = Industrial (-40°C to +85°C).
• Корпус: VQ64 = Very thin Quad Flat Pack, 64 вывода, шаг 0.5 мм.

Расшифровка маркировки XC9572XL-7VQ64C:

• XC95 — семейство.
• 72 — количество макроячеек.
• XL — низковольтная версия (3.3В).
• -7 — скоростная характеристика (самая быстрая в серии).
• VQ64 — тип корпуса (64-выводный VQFP).
• C — коммерческий температурный диапазон.

Парт-номера (полные маркировки) и варианты

Основные параметры, которые меняются в парт-номере: скорость, корпус и температурный диапазон.

Скорость (макс. задержка):

• -7 → 5.0 нс (178 МГц) — самый быстрый.
• -10 → 7.5 нс (125 МГц).
• -15 → 10.0 нс (95 МГц).

Популярные корпуса:

• VQ44 — 44 вывода (Thin Quad Flat Pack).
• VQ64 — 64 вывода (Thin Quad Flat Pack) — как в вашем случае.
• PC44 — 44 вывода (Plastic Chip Carrier).
• PC84 — 84 вывода (Plastic Chip Carrier).
• TQ100 — 100 выводов (Thin Quad Flat Pack).

Температурный диапазон:

• C — Commercial (0°C to +70°C).
• I — Industrial (-40°C to +85°C).

Примеры полных парт-номеров:

• XC9572XL-7VQ64C (ваш вариант)
• XC9572XL-10VQ44I
• XC9572XL-15PC84C
• XC9572XL-7TQ100I

Совместимые и альтернативные модели

1. Внутри семейства XC9500XL (прямая совместимость по выводам — Pin-to-Pin):

• XC9536XL (36 макроячеек) — меньше емкости, тот же корпус VQ44/VQ64.
• XC95144XL (144 макроячейки) — больше емкости, корпуса от 100 выводов.
• XC95288XL (288 макроячеек) — значительно больше емкости.

Важно: Совместимость по выводам (pin-to-pin) возможна только при одинаковом типе корпуса (например, VQ64). Переход с XC9572XL на менее емкий XC9536XL в том же корпусе обычно возможен, но обратный переход — нет, если задействованы выводы, отсутствующие у младшей модели. Необходимо проверять datasheet на конкретный корпус.

2. Более новое/альтернативное семейство от AMD/Xilinx:

• CoolRunner-II (XC2C) — Классика с ультранизким энергопотреблением. Аналог по емкости: XC2C64A. Имеет лучшее соотношение производительность/потребление, но другой набор макроячеек и корпусов. Не является прямой заменой по выводам! Требует переразводки платы и смены инструментов (ISE WebPACK).
• CoolRunner XPLA3 — Предшественник CoolRunner-II.
• Современные CPLD AMD (бывш. Xilinx) — Серия XC9500XL формально снята с производства, но доступна у дистрибьюторов. Для новых проектов AMD рекомендует рассматривать более современные решения, но XC9572XL остается популярным благодаря простоте и обширной базе.

3. Аналоги от других производителей (функциональная совместимость):

Здесь совместимость только на уровне решаемой задачи. Требуется полное перепроектирование и перепрошивка.

• Intel (Altera) MAX II (ныне сняты с производства, но были популярны): EPM240, EPM570. Меньше энергопотребление, больше логики. Используют инструменты Quartus.
• Intel (Altera) MAX V: Современные низкопотребляющие CPLD. Аналог: 5M40Z, 5M80Z.
• Lattice ispMACH 4000ZE (3.3В) или MachXO (с конфигурационной Flash) — прямые конкуренты. Аналог: LC4032ZE, LCMXO640. Инструменты: Lattice Diamond или Radiant.
• Microchip (Atmel) ATF15xx — Классические CPLD, популярные в пост-советском пространстве. Аналог: ATF1502, ATF1504.

Важные замечания:

1. Инструменты: Для разработки под XC9572XL используется Xilinx ISE WebPACK (бесплатная версия), которая работает даже на современных ОС (может потребоваться режим совместимости или виртуальная машина).
2. Программатор: Требуется программатор, совместимый с Xilinx Platform Cable USB, или универсальный (например, от Olimex).
3. 5V Tolerance: Важное преимущество XC9572XL — входы толерантны к напряжению 5В, что упрощает интерфейс со старой TTL-логикой.
4. Состояние на рынке: Семейство XC9500XL находится в статусе "Not Recommended for New Designs (NRND)" или уже снято. Однако кристаллы все еще доступны у крупных дистрибьюторов (например, LCSC, ChipFind). Для новых проектов стоит рассмотреть более современные аналоги, но для поддержки старых или для быстрого прототипирования XC9572XL остается отличным выбором.

Вывод: XC9572XL-7VQ64C — это быстрый, надежный и проверенный временем CPLD с хорошим соотношением возможностей, количества I/O и простоты использования. Прямыми аналогами по выводам являются только младшие/старшие модели в том же корпусе из семейства XC9500XL.