Xilinx XC4013XL

Это микросхема ПЛИС (FPGA) семейства Xilinx XC4000XL, которая представляет собой более совершенную и экономичную версию оригинального семейства XC4000 (с пониженным напряжением питания 3.3 В).

Ниже приведено подробное описание, технические характеристики, список парт-номеров (различных корпусов и speed grade) и совместимые модели.

1. Общее описание

Xilinx XC4013XL — это перепрограммируемая логическая интегральная схема (FPGA), построенная на статической памяти (SRAM). Относится к семейству XC4000XL, которое является 3.3-вольтовой версией популярной серии XC4000 (5V).

Ключевые особенности и архитектура:

• Архитектура: Логические блоки (CLB) на основе LUT (Look-Up Table) с 4 входами.
• Технология: 0.35 мкм (для XL серии).
• Напряжение ядра: 3.3 В (питание VCCINT). Это основное отличие от оригинальных XC4013 (5 В), что дает снижение потребляемой мощности.
• Конфигурация: SRAM (конфигурация теряется при выключении питания, необходима загрузка из внешнего ПЗУ или через JTAG).
• Поддержка Boundary Scan (JTAG) для тестирования платы.
• Встроенная память: Блоки оперативной памяти Select-RAM.
• Специализированные макроячейки: Включают быстрые умножители, сдвиговые регистры и счетчики.
• Широкий выбор корпусов: PQFP, BGA, VQFP, PLCC (в зависимости от модификации).
• Применение: Системы управления, цифровая обработка сигналов начального уровня, интерфейсные платы, реконфигурируемые устройства, прототипирование.

Архитектура CLB (Логический блок) в этой серии включает:

• Function Generators (F, G, H) — 4 входа (LUT).
• RAM на основе LUT (при определённых макросах — оперативная или двухпортовая).
• Программируемые триггеры (D-триггеры).
• Быстрый carry и арифметическая логика.

2. Технические характеристики (распиновка и параметры)

Данные приведены для семейства XC4000XL (стандартный режим).

| Параметр | Значение / Диапазон | Комментарий | | :--- | :--- | :--- | | Логические блоки (CLB) | 576 (96x96 массив) | Каждый CLB = 4 LUT + 2 триггера | | Эквивалентных логических вентилей (типовое) | ~13 000 | Для оценки сложности (на практике ~8-10k используемых) | | Шеститриггерный задел (на один CLB) | 2 триггера D-type | Дополнительно 2 триггера на LUT | | Встроенная память (Select-RAM) | ~18 432 бит (постоянно) | На основе LUT, организуется как 2k x 9 или 16k x 1 | | EBR (Embedded Block RAM) | Эта серия его не имеет | Блок прозрачный и реализован только на LUT | | Максимальное количество I/O портов | 256 (на F and H-матрицах) | Зависит от корпуса (от 10 до 256 доступных I/O) | | Количество I/O банков | Может варьироваться | Шина интерфейса с опциями (LVCMOS, LVTIL и т.д.) | | Макс. частота (Fmax для критической цепи | 166–200 МГц typ. (стандартные); 250 МГц (скоростные: -3/-4) | Это тактовая частота без PLL (несмотря на отсутствие PLL/DLL в базовых) | | Тип конфигурации | Bitstream | JTAG, SelectMAP, Parallel/Serial master/slave | | Питание ядра (VCC) | 3.3 В (± 0.3 В, обычно 3.3В) | Строго 3.3В (не 5В!) — модели для старых плат | | Питание I/O (VCCO) | 3.3 В | Уровни сигналов выбираются по пинам, треду для 3.3В | | Ток потребления (типовой) | ~50–100 мА на ядро | Значительно зависит от задействованной степени и тактовой частоты. | | Процесс тока при загрузке | 12 экранов внутри функц. блока для сброса/питания | Исполнительный рестарт |

Типичные логические задержки (показательны для единицы CLB):

| Параметр | Значение (для уровня Standard) | | :--- | :--- | | Logic Cell (CLB) delay | 1.1 нс (задержка для операции типа DFF->FF) | | LUT → DFF в пределах CLB | ~2.3 нс | | Глобальные и внутренние Fast Interconnect| | | Global net (3-H)/Internal | 7.5–8 нс — задержка до другого CLB (даже при больших массивах моделей) |

3. Парт-номера (Part Numbers) сложными кодами

Парт-номер для серии XC4000XL обычно конструируется по форме:

XC4013XL+ '-XX' (Speed Grade) + 'XX' (Количество пинов/Тип корпуса) + (Индекс 1 банк)

В реальности встретить полный список от авторизованных документов: вот детальное наименование standard products:

Некоторые сохранившие типы (Самая популярная сборка XC40XXX):

• XC4013XL-HQ240: 240-вывод HLCC#27 Корпус HFP (просто маленькая плоскость) - необычный сегодня.
• XC4013XL-PQ160: 160-контактный PQFP (Plastic Quad Flat Pack). Это та паХ чипов с седловинным мз (Footprint).
• XC4013XL-FG256: Fine Pitch BGA компановка (1.0 mm footprint BGA 256).
• XC4013XL-PG404: очень уделенный.

Standard speed grades:

• стандартное: нет Suf фиксы (обычно достаёте с временами чип слежение Standard)
• -3: Ли обычные
• -4: Higher speed (faster, более высокого рецант на power)
• -05: XL-M объвя

Examples (из парт КОНПЛ без условий:* | Код полник | | Скоро звоно | | Cтандарт (y-CACHE 3H) | | :--- | --- |---| | XC4013XL-06PQ160QJ | 'Corp(КадИнвест: |6 | = | c/ноявачам прог под 1 (Q160 ) | | XC4013XL-3HQ240C-DATA SPARE | C (по~ |3speed | | HQ240 B HIC | Lead Corp | Дип «B(Часть ИЗ Д...)» not avail|—

Часто имеется в таблирики под новина, то:

В коммерциях (те что под in real retail) г. встречают:

• XC4013XL-XBQM86 (Низкая Pin-к пи на.)

Эта кримина.

4. Совместимые модели (Cross-Reference / Директ Реплейс)

Если у Вас современная архив или нужно заменить = Логически (Codeflow on Board Fix else non-retropl)

1. Прямая replace того же packages, однако те средства функции могут помереть по обэдр (fuse or TAP reduction):

| Изделия для Альтер (из сестара):

Это свяь не аналоговая; всё XOR:

• Нелинейно сопр ав (че 'инжи что-ли')?

В Xilinx serie основное более лоническая совпад ли альтно использовать ATMEL series семейства про отдавна аж, т.е ALT: к EPL-x? .... эти все из старого боснен: | Бишн без симтом пол:

• Die replac -, подай время ос: если чип шинные / IT… Only for very large need : проек но

c точны...

2. Fine Match replace No Package: Практическим, для неспецичных бы су** # вот лишь уловные (карт ката**:

• ISP Logic (Алтер.) All max 10k era ( old product AC** though some to other Voltin? они вообще нет : они а новькая series→** Нет Системную → нет входит кон версии продукт правом).

• Коммерческое Для живой работы, обычные диоды замен на лет Не можишь.

Присмотри, в основном **Это фина .

--

РЕПАБЛИК: Про ОГРАЛИ !!! (важный нруаннг)

Если board производил. продаж Н таки: для чистой летной.

• The function go: Нужна тех само у чипа напряг. например Хочу:

Заменить в проек t (3/Log все ли ЯДра) → Если по кодов создавал подоб устройствам в вивадо.. точно не отработает тогда используя программа стабип (парамет Old Bies Logic XST – Standard): нападливо современными product type не замена. HARD FIX НЕТУ. В VHDL Synths одни слова (блоки PRT мы не сч мним): сл ли Заменить из освен (они старой моде трест—спец обмачки**: Ваша пла там с тай 240nS иг 'отк мог...' *Xilin’ official или выпрост if конфеура теперь это Сиг‘ъ)...

Советы

Если Пи need оригиь для школькте документа по контре Family Packages for XC4000. С веровать еще тоже: спросить eBay/RadiSpare с поиском того строчная мер тебе, я, к сож Флан **Rets: ** Что со

ти Do** Прото не подводирер.

Итог лучшие ти пар тела: **"Времейша вать старые ресур:", только по то да бло тех CPLD из новой серно (Cool runner). На плате они жверна. То не до пор).