Xilinx XC3090APQ208-7C — Описание и характеристики

Общее описание

XC3090APQ208-7C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства XC3000A компании Xilinx. Данное семейство является усовершенствованной версией оригинального семейства XC3000 и выпускалось с конца 1980-х до середины 1990-х годов. Это одна из самых крупных микросхем в линейке XC3000A.

Микросхема выполнена по КМОП-технологии (CMOS), имеет статическую память конфигурации (SRAM-based), что позволяет многократно перепрограммировать устройство. Конфигурация загружается из внешней ПЗУ при включении питания.

Корпус PQ208 — пластиковый QFP (Quad Flat Package) с 208 выводами. Суффикс -7 обозначает класс быстродействия (speed grade), а C — коммерческий температурный диапазон (0…+70 °C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Xilinx XC3000A | | Тип логики | SRAM-based FPGA | | Технология | CMOS (0.7 мкм) | | Эквивалентных вентилей (логических ячеек) | ~9 000 | | Configurable Logic Blocks (CLB) | 320 | | Логических ячеек внутри CLB | 2 (итого 640 триггеров/функциональных генераторов) | | Триггеров (flip-flops) | 640 | | Входов/выходов (I/O) | до 174 | | Программируемых матриц ввода-вывода (IOB) | 174 | | Внутренняя память (RAM) | отсутствует (нет блочной RAM) | | Логических входов | 5 на каждый CLB-функциональный генератор | | Тактовая частота (макс.) | ~ 70–80 МГц (для speed grade -7) | | Задержка CLB | ~ 5,5 нс (типично для -7) | | Напряжение питания ядра | 5 В ± 5% | | Напряжение I/O | 5 В (TTL/CMOS совместимые) | | Температурный диапазон | Коммерческий (0…+70 °C) | | Корпус | PQ208 (208-выводной Plastic Quad Flat Pack) | | Шаг выводов | 0,5 мм | | Тип конфигурации | Slave Serial / Master Serial / Slave Parallel / Master Parallel | | Потребляемая мощность | ~ 1–2 Вт (зависит от загрузки) |

Особенности:

• Многократное перепрограммирование (SRAM-конфигурация);
• Поддержка нескольких режимов загрузки конфигурации;
• Гибкие I/O с настройкой натяжения (pull-up/pull-down), выбором скорости нарастания;
• Совместимость по выводам с рядом моделей семейства XC3000/XC3000A/XC3100.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты исполнения

Обозначение построено по схеме: XC3090A [корпус][кол-во выводов] - [speed grade] [температура]

Основные варианты для XC3090A:

| Парт-номер | Корпус | Выводов | Speed grade | Темп. диапазон | |---|---|---|---|---| | XC3090APQ208-7C | PQFP | 208 | -7 | Commercial (0…+70 °C) | | XC3090APQ208-6C | PQFP | 208 | -6 | Commercial | | XC3090APC84-7C | PLCC | 84 | -7 | Commercial | | XC3090APC84-6C | PLCC | 84 | -6 | Commercial | | XC3090APG175-7C | PGA | 175 | -7 | Commercial | | XC3090APQ160-7C | PQFP | 160 | -7 | Commercial | | XC3090A-7PQ208C | (альтернативная запись) | 208 | -7 | Commercial | | XC3090A-7PQ208I | PQFP | 208 | -7 | Industrial (-40…+85 °C) |

Примечание: точные комбинации корпус/температура зависели от года выпуска; часть вариантов (например, I-температура или PG175) встречается реже и требует проверки по конкретному даташиту/каталогу.

Совместимые и родственные модели

Внутри семейства XC3000A (совместимы по архитектуре и/или выводам в соответствующих корпусах):

| Модель | Вентилей | CLB | I/O (макс.) | |---|---|---|---| | XC3020A | 1 500 | 64 | 64 | | XC3030A | 2 000 | 100 | 80 | | XC3042A | 3 000 | 144 | 96 | | XC3064A | 4 500 | 224 | 120 | | XC3090A | 9 000 | 320 | 174 |

Родственные семейства:

• XC3000 (предшественник, базовая версия);
• XC3100 / XC3100A — высокоскоростные версии с той же архитектурой (в ряде корпусов pin-to-pin совместимы);
• XC2000 — упрощённое семейство (в основном для него bitstream не совместим, но идеологически близко);
• Поздние семейства, использовавшиеся как замена при переделке проектов: XC4000, Spartan (требуют перекомпиляции, не pin-compatible).

Инструменты разработки:

• XACT, XACTstep, Viewlogic, OrCAD (исторические);
• Для поддержки устаревших семейств использовались Xilinx Foundation и ранние версии ISE (до 9.x семейство XC3000 уже не поддерживается).

Программаторы конфигурации:

• Xilinx HW-130, SuperPro, сторонние программаторы (например, BP Microsystems);
• Для загрузки — последовательная ПЗУ XC1736/XC1765 (Serial PROM) того же поколения.

Примечания по применению

• Микросхема устарела и снята с производства (obsolete). В новых разработках не применяется.
• При замене в существующих проектах критична проверка speed grade и температуры: модель с -6 будет медленнее, I-версия предназначена для расширенного температурного диапазона.
• Конфигурационное ПЗУ (bitstream) для XC3090A не совместимо с младшими моделями семейства — требуется генерация под конкретную модель.

Если нужен точный список всех исторических парт-номеров (включая редкие исполнения и упаковки), рекомендую свериться с оригинальным даташитом Xilinx XC3000A Series Data Sheet (DS060) — там приведена полная таблица заказа (Ordering Information) по годам.