Xilinx 18V04VQ44

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для микросхемы Xilinx XC18V04VQ44.

Общее описание

XC18V04VQ44 — это микросхема конфигурационной ПЗУ (Промышленная версия) семейства Platform Flash от компании Xilinx. Её основное предназначение — хранение конфигурационного битового потока (bitstream) для ПЛИС (FPGA) и CPLD Xilinx.

После включения питания система конфигурации ПЛИС (часто в режиме Master Serial) автоматически считывает данные из этой памяти, что позволяет ПЛИС загрузить свою функциональность. Это одноразово программируемая (OTP) память, то есть записанные в неё данные нельзя стереть или изменить.

• XC18V04: Обозначение семейства и ёмкости.
• V: Напряжение питания ядра (3.3В).
• VQ44: Тип корпуса (VQFP, Quad Flat Package), 44 вывода.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Xilinx Platform Flash (In-System Programmable Configuration PROM) | | Ёмкость | 4 Мегабита (Mbit).
• В пересчёте: 512 Килобайт (KB) или 524,288 байт.
• Достаточно для хранения конфигурации средних и крупных ПЛИС. | | Организация | 512K x 8 бит | | Напряжение питания | 3.3 В (±0.3В) | | Интерфейс | Последовательный (Serial). Совместим с режимом Master Serial конфигурации ПЛИС. | | Скорость конфигурации | До 40 МГц тактовой частоты (для данной серии). | | Тип памяти | OTP (One-Time Programmable) — программируется один раз пользователем. Существуют также заводские версии с предзаписанным кодом. | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): от -40°C до +85°C (опция -I в полном номере). | | Корпус | VQ44 — пластиковый квадратный плоский корпус с 44 выводами, шаг 0.8 мм. | | Ключевые особенности | • Встроенный тактовый генератор для автономной работы.
• Функция переключения страниц для увеличения эффективной ёмкости.
• Низкое энергопотребление в режиме ожидания.
• Защита от случайного программирования. |

Полный список парт-номеров (Part Numbers) и вариантов

Базовый номер XC18V04VQ44 имеет несколько суффиксов, указывающих на скорость, температурный диапазон и тип поставки.

Основные коммерческие варианты:

1. XC18V04VQ44C – Стандартная версия:

   • C = Commercial температурный диапазон (0°C до +70°C).
   • Наиболее распространённый вариант для обычной электроники.

2. XC18V04VQ44I – Промышленная версия:

   • I = Industrial температурный диапазон (-40°C до +85°C).
   • Более надёжный и стойкий к перепадам температур вариант.

3. XC18V04VQ44-10C / -10I – Версия с указанием скорости:

   • -10 = Минимальный период тактового сигнала 10 нс (макс. частота ~100 МГц для программирования, конфигурация идёт на меньшей частоте).
   • Более скоростная версия, гарантирующая стабильную работу на высоких тактовых частотах при программировании.

Варианты с предзаписанным кодом (Factory Programmed): Если заказчик предоставляет Xilinx файл конфигурации, микросхема может поставляться уже запрограммированной. В этом случае к номеру добавляется суффикс, соответствующий коду заказчика (например, ...XXXXX), который указывается в спецификации.

Пример полного заказного номера: XC18V04VQ44-10CSI8832

Совместимые модели и аналоги

1. Прямые аналоги и замены в том же корпусе:

• XC18V01VQ44, XC18V02VQ44, XC18V04VQ44 – Меньшая или большая ёмкость в том же корпусе. Важно: если выводы совпадают, можно использовать микросхему большей ёмкости вместо меньшей (если позволяет разводка платы и софт).
• XC17V04VQ44C – Предыдущее поколение (семейство 17V), также 4 Мбит, 3.3В. Важно: Проверять соответствие алгоритмов программирования и временных диаграмм.

2. Совместимые по функционалу (но могут отличаться корпусом/выводами):

• XC18V04PC44, XC18V04SO20, XC18V04SO24 – Та же микросхема в других корпусах (PLCC44, SOIC20, SOIC24). Не являются прямыми аналогами для пайки! Требуют другой разводки платы.
• AT17LV040-10JC, AT17LV040-10JI – Конфигурационные ПЗУ от Microchip (ранее Atmel) с аналогичной ёмкостью (4 Мбит) и интерфейсом. Часто используются как альтернатива или второй источник. Требуется проверка совместимости по выводам (pin-to-pin) и алгоритму программирования.

3. С чем используется (Целевые ПЛИС для конфигурации):

Эта PROM предназначена для загрузки любых ПЛИС и CPLD Xilinx, поддерживающих режим Master Serial configuration:

• Семейства FPGA: Spartan-II, Spartan-IIE, Spartan-3, Spartan-3E, Spartan-3A, Spartan-6 (частично), Virtex, Virtex-E, Virtex-II, Virtex-II Pro, ранние Virtex-4.
• Семейства CPLD: XC9500XL, CoolRunner-II.

4. Современные аналоги (более новые технологии):

Для новых проектов Xilinx рекомендует использовать более современные и многоразовые решения:

• ПЗУ на основе флэш-памяти (Multi-PROM): XCFxxS серии (например, XCF04S). Они многоразово перепрограммируемые, имеют большие ёмкости и поддерживают более новые интерфейсы.
• Внешняя флэш-память + контроллер: Для современных ПЛИС (Spartan-7, Artix-7, Kintex, Virtex) конфигурация чаще хранится в стандартной SPI Flash-памяти (например, от Winbond, Micron), а процесс загрузки управляется внутренним контроллером ПЛИС.

Важное замечание

При замене или выборе аналога критически важно сверять:

1. Распиновку (pinout).
2. Напряжения питания.
3. Временные диаграммы (особенно времена задержки).
4. Алгоритм программирования (важен для программатора).
5. Температурный диапазон, если устройство работает в экстремальных условиях.

Для существующих плат с XC18V04VQ44 замена на аналогичную микросхему (например, промышленную -I вместо коммерческой -C) обычно проходит без проблем, если совпадает суффикс скорости.