Xilinx XC95288XL — Описание и характеристики

Общее описание

XC95288XL — это высокопроизводительная CPLD (Complex Programmable Logic Device) из семейства Xilinx CoolRunner™ XL (ранее — линейка XC9500XL). Микросхема построена на основе низкопотребляющей Flash-технологии и предназначена для замены устаревших CPLD серии XC9500, обеспечивая больше логики, меньший ток потребления и поддержку напряжения питания 3.3 В.

Семейство CoolRunner XL позиционируется как CPLD с малым энергопотреблением и энергонезависимой конфигурацией (Flash), что позволяет использовать их без внешней памяти конфигурации, сохраняя логику после отключения питания.

Технические характеристики XC95288XL

| Параметр | Значение | |---|---| | Макросот | 288 | | Системных вентильных эквивалентов (логических ячеек) | 6 400 | | Функциональных блоков (FB) | 16 | | Макроцеллов на FB | 18 | | Максимум пользовательских I/O | 192 | | Напряжение питания ядра (VCCint) | 3.3 В (2.7–3.6 В для industrial / 3.0–3.6 В для commercial) | | VCCIO (напряжение I/O) | 3.3 В, 2.5 В (совместимость с 5 В входом) | | Tpd (задержка пин-ту-пин) | 7.5 нс | | Фmax (максимальная системная частота) | 185 МГц | | Число I/O банка / поддержка стандартов | LVTTL, LVCMOS, 5V Tolerant, PCI | | Flash-ячеек программирования | ~1000 циклов и более (типично до 10 000) | | Пакетные исполнения | 208-pin PQFP (HQ208), 208-ball FBGA (BG208), 256-ball FBGA (FT256), 144-pin TQFP (эквивалент) | | Рабочая температура | 0…+70 °C (C), -40…+85 °C (I), -40…+125 °C (Q/авто — дополнительно в определённых версиях) | | Функционал | 4 глобальных клока, 4 глобальных OE, асинхронные RESET/PRESET сетtb0, 4 регистра на такт, JTAG-программирование |

Ключевые особенности

• Низкое энергопотребление — статический ток около 100 мкА (stand-by), в динамике меньше, чем у старых 5В CPLD.
• Энергонезависимая Flash-конфигурация — сохранение логики без внешней памяти; «instant-on» после подачи питания.
• Совместимость с 5 В входами (5V-tolerant), несмотря на ядро 3.3 В.
• Полная поддержка ISP (In-System Programming) через JTAG IEEE 1149.1.
• Гибкая архитектура FastFLASH с 16 функциональными блоками по 18 макросот в каждом = 288 макросот.
• Программная поддержка через Xilinx ISE Design Suite 14.x или более ранний (последние ISE — 14.7 для Windows/Linux). В современных WebPACK Vivado содержится ограниченная поддержка, но при использовании ISE WebPACK можно бесплатно программировать.
• Совместимость низа по выводам с членами семейства XC95144XL/XC95288XL (пин-совместимость внутри ветв.).

Парт-номера

Формат обозначения: XC95288XL – speed – package – temp grade

Примеры:

• XC95288XL-7TQ144C
• XC95288XL-10PQ208I
• XC95288XL-10BG352I (ранее)
• XC9528XL-7FG256C

Расшифровка: | Часть | Значение | |---|---| | XC95288XL | Семейство + ёмкость (288 макросот) | | -7 / -10 / -15 | Скорость (7 = fastest, tPD 7.5 нс; 10 = 10 нс; 15 = 15 нс) | | TQ144 / PQ208 / BG208 / FG/FT256 | Тип корпуса (TQFP, PQFP, FBGA) | | C / I / Q | Коммерческий / Industrial / Automotive |

Распространённые парт-номера:

• XC95288XL-7TQ144C
• XC95288XL-10TQ144I
• XC95288XL-7PQ208C
• XC95288XL-10PQ208I
• XC95288XL-7BG208C
• XC95288XL-10BG208I
• XC95288XL-7FG256C
• XC95288XL-10FG256I
• XC95288XL-7FGG256C (бессвинцовый/RoHS)
• XC95288XL-15PQ208C (при наличии медленной версии)

Производитель может дополнять маркировку символами G (Pb-free), 0853 и т.п.

Совместимые модели / устройства линейки CoolRunner XC9500XL

Младшие члены того же семейства с пин-совместимостью в ряде корпусов:

• XC9536XL
• XC9572XL
• XC95144XL (PIN-compatible в некоторых корпусах,
• XC95288XL (старший — самый «жирный»)

Так как технология одинакова, на стадии проектирования легко переносить проект между членами семейства через настройку Device Properties в ISE. CPLD имеют совместимые FastFLASH архитектуры и tooling (CPLD fitter).

Также Device поддержка обеспечивает интеграцию с семействами XC9500 (5V) через Level-shift схемы — прямая пин-совместимость ограничена.

Программирование и вывод на рынок

• JTAG ISP: 4-pin (TDI, TDO, TCK, TMS), цепи загрузки требуют кварцевый генератор/clock только при runtime — для самого программирования нужен базовый JTAG-кабель (Xilinx Platform Cable USB IIHW-USB-II-G, Digilent JTAG-HS3 и др.).
• Поддержка ISE™ WEBPACK 9.x – 14.7 — фитинг, timing.
• Timing: static delay modeling в ISE.
• Важное примечание: Семейство не поддерживается в Vivado (Xilinx мигрировал новых пользователей на Artix/ Spartan и Rocket могут требовать 3rd –а Windows 10 и дисконтинued сигналы — используйте Ubuntu/Virtual Machine для ISE).

Применения

• Шинная мостовая логика, address decoding PLC —glue logic)
• Интерфейсы PCI / ISA / состояние машин
• GPIO экспандеры и интерфейс DMA request route
• Промышленные контроллеры небольшой масштаб
• Преобразование интерфейсов и задержанной синхронизации
• Замены для устаревшей архитектуры Sum of PAL designs (GAL/PAL вздрогаются внутрь CPLD)

Примечание о рынке производства

Линейка CoolRunner/XC9500 идёт через mature device категория. Vivado-ов нет — только Series 9500-ES поддержки. Кристалл исчезает у дилеров (Digi-Key, Mouser, Verical). Для новых продуктов Recommended: CoolRunner-II (XC2C256) или CoolRunner-IIXL и XPLA3, либо современные Xilinx Artix/Spartan семьи для расширений FPGA-based.

Если нужен более точный набор распределенных парнамберов именно под ваш case (количество I/O, запакованного, vendor availability), могу подсказать по дистрибьюторам ARROW / AVNET / при старении.