Xilinx XC3S700AN-5FG484C

Xilinx XC3S700AN-5FG484C — Описание и характеристики

XC3S700AN-5FG484C — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) семейства Spartan-3AN компании Xilinx (ныне AMD). Это модификация с Flash-памятью внутри (In-System Programmable Flash, ISPF), что позволяет хранить конфигурацию непосредственно в кристалле без внешней загрузочной памяти.

Основные характеристики:

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Семейство | Spartan-3AN | | Количество логических ячеек (Logic Cells) | 13 248 | | Количество Slice (LUT + FF) | 5 888 | | Встроенная Flash-память (System Flash) | 4 Мбит (для конфигурации + пользовательских данных) | | Объём BRAM (Block RAM) | 360 Кбит (20 блоков по 18 Кбит) | | Количество аппаратных умножителей 18×18 | 20 | | Тактовая частота (макс.) | 500 МГц (для глобальных тактовых сетей) | | Количество выводов ввода/вывода (I/O) | 372 (для корпуса FG484) | | Типы I/O | LVCMOS, LVTTL, HSTL, SSTL, LVDS (с дифф. парами) | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,2 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 1,2 В – 3,3 В (группы) | | Напряжение вспомогательное (VCCAUX) | 2,5 В | | Потребляемая мощность (типичная) | ~1 Вт (зависит от загрузки) | | Корпус | FG484 (Fine-pitch BGA, 484 вывода, шаг 1,0 мм) | | Диапазон рабочих температур | 0°C … +85°C (коммерческий, индекс C) | | Уровень производительности | -5 (Базовая скорость, 5-й уровень → самый быстрый для этого варианта) |

Ключевые особенности:

• Встроенная конфигурационная Flash — не требует внешнего SPI-чипа, упрощает разводку платы.
• Поддержка частичной реконфигурации (ограниченная).
• Встроенный аппаратный контроллер JTAG — возможности отладки через ChipScope.
• Безопасность: поддержка битовой защиты (bitstream encryption).
• 24 глобальные тактовые сети, фазовые генераторы (DCM/DLL).

Парт-номеры (Ordering Codes)

Для заказа необходимо указать:

XC3S700A + N + (-скорость) + (температурный диапазон) + (корпус/число ног).

| Парт-номер | Скорость | Корпус | Темп. диапазон | |------------|----------|--------|-----------------| | XC3S700AN-5FG484C | -5 (стандарт) | FG484 BGA | 0…+85°C (Commercial) | | XC3S700AN-4FG484C | -4 (меньшая скорость) | FG484 BGA | Commercial | | XC3S700AN-4FG484I | -4 | FG484 BGA | -40…+100°C (Industrial) | | XC3S700AN-5FG484I | -5 | FG484 BGA | Industrial |

Важно: Суффикс N означает наличие встроенной Flash (Spartan-3AN).

Примечание: маркировка FG484 соответствует 484-выводному BGA корпусу с размером 23×23 мм.

Характеристики корпуса FG484

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Тип | Plastic Ball Grid Array (PBGA) | | Размер | 23 × 23 мм | | Шаг шариков (ball pitch) | 1,0 мм | | Диаметр шарика | 0,5 мм (приблизительно) | | Коммерч. корпуса обычно зелёные (без Pb)| Высота 2,6 мм | | I/O максимально | 372 |

Совместимые модели

Производственные аналоги от Xilinx/AMD (разные семейства)

Из-за особенностей Flash-конфигурации точной 1:1 замены без перекомпиляции кода нет. Однако логически эквивалентны по ресурсам:

| Family | Парт-номер (пример) | Примечание | |--------|----------------------|-------------| | Spartan-3A (без Flash) | XC3S700A-4FG484C | Нужна внешняя SPI Flash (напр., M25P40) | | Spartan-3 (без A/N) | XC3S700-4FG484C | Отличается технологией, 90 нм против 65 нм | | Spartan-6 (поздний) | XC6SLX... | Требует пересборки проекта (другие инструменты) | | Artix-7 / Kintex-7 | NC7 ... | Совершенно другая архитектура (не для лёгкого удара) |

Совместимые по функциональности (не совпадают по выводам, общая замена при переразводке)

• Spartan-3AN серии: XC3S50AN, XC3S200AN, XC3S400AN, XC3S1400AN.
• Для грубой замены по таймингам — семейства LatticeECP3 (не по PIN-to-PIN, требуется новый развод).

Что поставить на замену при выходе из строя / EOL?

Поскольку Spartan-3AN снят с производства, вот лучшие варианты:

| Тип | Вариант | Требуемая работа | |-----|---------|-------------------| | С минимальными изменениями | XC3S700A-4FG484I | Добавить внешнюю SPI Flash Quad | | Современный вариант | Artix-7 XC7A50T-CSG325 | Необходимо переписать проект (7-й том VHDL), Памяти BRAM много, flash внешняя QSPI | | Индустриальный | Sparty Orlynx (Microchip SmartFusion2) | FDA одобрено, ДР |

😕 Рекомендуется следующая схема:

1. Проверить наличие запасов у дистрибьюторов (Avnet, Arrow).
2. Напечатать фото приспособление, макетировать те же выводы на готовой шине (подключение JTAG, GRT).

Основные источники документации

1. Spartan-3AN Datasheet (DS557).
2. Spartan-3A/AN FPGA Family Overview (DS529).
3. Документация по ПО — ISE Design Suite версии 14.7 (последняя поддержка).

Пример продукции с данного ПЛИС

• Промышленные PLC контроллеры (несколько СОФТ-процессоров).
• Приборы военной системы противо-ИК против копирования.
• Игровые старые автоматы (JAMMA интерфейсы).

Если вам нужна полная спецификация по ножкам (pinout), у меня есть характер ASCII-карта. Дайте знать в следующем сообщении — напишу распиновкав текстовом виде.