Xilinx XC18V04VQ44I

Xilinx XC18V04VQ44I — Описание и технические характеристики

XC18V04VQ44I — это высокоскоростное последовательное устройство ПЗУ конфигурации (PROM) от компании Xilinx (ныне AMD), предназначенное для загрузки конфигурационных битстримов в ПЛИС (FPGA) семейств Spartan, Virtex и других.

Назначение

Этот чип используется для энергонезависимого хранения файла прошивки (bitstream). При подаче питания FPGA автоматически считывает данные из этой PROM по интерфейсу Boundary-Scan (JTAG) или через специальные пины конфигурации.

Ключевые особенности

• Технология: Flash (перезаписываемое ПЗУ).
• Интерфейс: Последовательный, поддерживает тактовую частоту до 33 МГц.
• Напряжение питания: 3.3 В (спецификация LVTTL).
• Ёмкость: 512 Кбайт (4 Мбит).
• Режим программирования: Карманный (Boundary-Scan)/JTAG (IEEE 1149.1).
• Конфигурация: Поддерживает прямое подключение к линиям конфигурации FPGA (CCI — Configuration Clock, DIN, etc.).
• Рабочий диапазон температур: Промышленный (-40°C до +85°C).

Технические характеристики (по даташиту)

| Параметр | Значение | |---|---| | Ёмкость памяти | 4 194 304 бит (512K x 8 разрядов) | | Организация данных | Последовательная (Serial Out) | | Тактовая частота (режим чтения) | ≤ 33 МГц | | Тактовая частота (программирование) | ≤ 10 МГц (зависит от программатора) | | Напряжение питания (VCC) | От 3.0 В до 3.6 В | | Интерфейс | JTAG (IEEE 1149.1) / BPI | | Входной буфер | LVCMOS / LVTTL | | Разрядность шины данных | 1 бит (Serial Out), 2 бита (Sel mode optional) | | Режимы работы | Bit-Serial, SPI compatible (опционально) | | Корпус | VQ44 (PLCC44, 44-контактный). Выводы компланарны, посадочное место — квадрат 10x10 мм | | Тип корпуса | PLASTIC QUAD FLAT PACK (VQ=Very Thin Quad) | | Рабочая температура | -40 ... +85 °C (Industrial Grade) | | Время хранения данных | ≥ 20 лет |

Электрические параметры (обычные)

• Ток потребления в активном режиме: ~10 мА (при 33 МГц).
• Ток в режиме ожидания: ~5 мкА.

Парт номера (Индексы заказа)

Маркировка включает коэффициент по температуре и корпусу:

1. XC18V04VQ44I — рассматриваемая модель, индустриальный диапазон, корпус VQ44. Примечание: Это полный 100% партномер, на корпусе может быть укороченная маркировка: XC18V04 с лот-номером.

2. Близкие аналоги по тому же базовому кристаллу (4 Мбит):

   • XC18V04VQ44C — Коммерческий диапазон (0...+70°C), тот же корпус.
   • XC18V04VQ44S — (Реже, но встречается) — Коммерческий или инженерный.
   • XC18V04VQ44 — Базовый вариант без буквы (обычно = коммерческий).
   • XC18V04VS44-33I — Корпус VS (TQFP-44), промышленный.
   • XC18V04PC44I — Корпус PC44 (PLCC- 84), промышленный.

Совместимые модели (Pin-to-Pin аналоги)

Имеется обратная совместимость в рамках линейки Xilinx XC18V00:

1. Полные заменители (Pin-to-Pin, почти без перераспределения пинов):

• XC18V04 — (все варианты корпуса VQ44/VS44).
• XCF04S (от Xilinx) — но у XCF серия имеет модифицированную схему включения (доп. пин CE).

2. Совместимые конфигурационные PROM Pin-to-Pin конкурентов (при этом цепи питания и выход DIN должны совпадать):

• AT17LV010 / AT17LV002 / AT17LV010-33 (Atmel/Microchip) — Те же функции 3.3В, но часто физически требуют другую разводку для JTAG.
• EPC4 (Altera/Intel актуальный корпус TQFP/RD но обычно они в SOIC) — Электрически совместимы по JTAG, требуют перепайки или адаптера.

**3. Совместимость с современными чипами семейства XPO/XI (обычно используют как независимую регистрацию):

• XCV400E (ПЛИС) — XC18V04VQ44I напрямую работает с чипами Spartan-II (XC2S... и Virtex-E (XCV50E, XCV300E и многие др.), ёмкостью конфигурации не более 4 Мбит.

Важное предупреждение по совместимости:

• Не заменяйте старый XC18V04 на XCF08P или W25Q (как SPI) — требует программных изменений в Design Entry и дополнительных манипуляций с Modes.
• Два интернта напряжения 3.3 Вольта.
• Не все платостанции поддерживают — Версии XW/XC18V04VQ33 ранее стояли на контроллерах фирм Linear Technology и Cirrus.

Известные замены по даташиту (Pin to Pin):

| Оригинал | Замена (совместимая программно и электротехнически) | Примечание | |---|---|---| | XC18V04VQ44I | XQF-C4V-44 (один из венчурных брендов) | Снят с производства, редкие |

• XC18V04VQ44I | AT17F2S (Microchip) | Если используется I-TAG, между ним необходима перемычка ногой VV_LOAD |

Дополнительные привязки питания для развития (для разработчика)

При записи приходится контролировать:

• PLAUS: программируемый алемент Start Configuration Timer (режимы MASTER или HSLOUSEDIBLE).

Программатор должен поддерживать Xilinx PSP PDB (личный СП для корпуса VQT44).

Окончание и рекомендация

Модель XC18V04VQ44I доступна в основном только на вторичном рынке и на барахолках для радиолюбителей, так как Xilinx сняла эту линейку с производвста более пяти лет назад**.

Если вы планируете новую разработку — используйте:

• Семейство XCFF48M (XINT_MAW), совместимое так же через адапктер JTAG.
• Если компания хочет SPI Flash (>4Мбит), лучшая практика — уже сами контроллеры FPGA (строки типа 25Q16).

Партийные особенности:

• На фулле VCPU обычно содержится надпись акционной прошивки — не забудьте стереть начистую перед первым программирование пробарода, так как именно переходит в режим LOC-сеселена.