Xilinx XC4013XL-1PQ240C

Xilinx XC4013XL-1PQ240C — Описание и технические характеристики

Общее описание

XC4013XL-1PQ240C — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) семейства Xilinx XC4000XL (расширенная версия семейства XC4000 с пониженным напряжением питания). Это экономичная, высокопроизводительная FPGA, предназначенная для реализации цифровых схем средней сложности.

Ключевые особенности:

• Технология: КМОП (CMOS) с напряжением ядра 3,3 В (в отличие от стандартных 5 В у XC4000).
• Логическая емкость: 13 000 системных вентилей (equivalent gates).
• Архитектура: Базируется на матрице конфигурируемых логических блоков (CLB), соединенных через программируемую сеть маршрутизации.
• Питание: 3,3 В (допускается работа с 5-вольтовыми внешними сигналами через защитные диоды).
• Корпус: PQFP-240 (Plastic Quad Flat Package, 240 выводов) — с соответствующим индексом «PQ240».

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |----------------------------------|-----------------------------------| | Семейство | XC4000XL (XC4000X series) | | Напряжение ядра (Vcc) | 3,3 В ± 0,3 В | | Логические ячейки (Logic Cells) | 576 (по 12 на каждый из 48 блоков) | | Конфигурируемые логические блоки (CLB) | 48 (в структуре M0, L0, L1) | | Встроенная память (Block RAM) | Нет (в этой серии нет встроенных блоков RAM) | | Количество программируемых вводов/выводов (I/O) | До 160 (в корпусе PQ240) | | Тактовая частота (fmax) | До 60–100 МГц (в зависимости от обработки) | | Техпроцесс | 0,35 мкм (прибл. около 350-380 нм) | | Тип логики | Look-Up Table (LUT), 4 входа | | Количество вариативных FIFO/DLL | Возможно использование блоков Dedicated CLB | | Диапазон температур | Коммерческий: 0°C ... +85°C (C) | | Корпус | PQFP-240 (S-PQFP-G240), сертифицированный |

Особенности ввода-вывода:

• Совместим с 3,3-вольтовыми и 5-вольтовыми внешними интерфейсами благодаря внутренней защите, но при переходе выше 5,5 В может требовать пересмотра схемы.
• Поддерживает широкий спектр стандартов: LVCMOS13, LVCMOS33, PCI (3,3 В), SVAG.

Примечание для программирования: ПЛИС требует обязательной схемы загрузки (промышленные EEPROM/Flash или параллельные накопители) через интерфейс Boundary-Scan (JTAG) или Master PP/Intel MCS-86. Загрузка происходит через конфигурацию.

Парт-номера (Комплектация и заказ)

Расшифровка маркировки:

• XC — маркер Xilinx.
• 4013 — серия и используемая логика (13 тыс. вентилей).
• XL — вариант с низким напряжением (3,3 В).
• -1 (скоростной вариант): «-1» — самый быстрый (обычно соответствует ~333 МГц внутренних тактовых сигналов).
• PQ240 — корпус: Plastic Quad Flat Package, 240 контактов.
• C — коммерческий диапазон температуры (0 ... +85 °C).

Стандартный парт-номер: XC4013XL-1PQ240C

Другие варианты допуска (скорость/корпус/температура):

| Вариант/обозначение | Скорость | Температурный допуск | |-----------------------------------|----------|-----------------------| | XC4013XL-PQ240C (без "-1") | стандарт | Коммерческий | | XC4013XL-BQ240C | — | Более специфичный корпус BQ (иногда того же размера) | | XC4013XL-PQ240I | · | −40…+85 °C (Industrial) | | XC4013XL-PQG240C | variant (Lead-free version) | | | XC552-13XL-PQ240C (автономная от Xilinx? Нет) | Нет | — |

Примечание: выпуск полностью прекращен (тип устарел, заменён калифорнийскими лицензиатами). На современном рынке доступны только из омевозможенных партий (NIP / OEM stock).

Совместимые модели и альтернативы

1. По архитектуре Xilinx 4000 (точная замена/дубликаты):

• XC4013E/PQ160/208 — предшественник на 5 В, без XL.
• XC4013D (если D-версия, то DCM уже может отсутствовать).
• Общая платформа XC4000S/L/X — старые 5V аналоги.

Крайне важно: переход из 5 В на 3,3 В двух принципиально различных серий требуй терминала, но XC4013XL это создавала для совместимости с уровнями 5 в на входах — см. разницу в datasheet.

2. С аналогичными интерфейсными характеристиками (сверчки семейств Xilinx):

• XC2S15E (Virtex-E младшие модели, 3,3 В, аналогичный корпусного форм-фактора).
• XCV50E (меньше запас прочности логики, крепкого тоже року),

— НО: правила функционала (паленция) реализуется от пользователя зависит (на верхнеуровневой исходной Verilog/VHDL) → лучшая совместимость достигается через претехпроцессной этап:

| Замена (решение) | Производитель | Логическая модель | |--------------------------------|------------------|----------------------------------------| | Lattice ispLSI3206 | Lattice Semiconductor