Xilinx XC2S150-5FG256I

Хотя точной официальной статистики по температурному режиму для конкретного суффикса -5 (скоростной бининнг) в открытом доступе меньше, чем для более новых серий, вот полное техническое описание, характеристики и информация о совместимости для Xilinx XC2S150-5FG256I.

Это кристалл семейства Spartan-II, который является классикой для встраиваемых систем начала 2000-х.

1. Описание

Xilinx XC2S150-5FG256I — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) фирмы Xilinx из семейства Spartan-II.

Основное назначение — замена дорогих ПЛИС Virtex-E в приложениях, где требуется средняя логическая емкость. Архитектура основана на технологии Look-Up Table (LUT) с гранулярностью 4 входа. Внутри кристалла находятся конфигурируемые логические блоки (CLB), блоки памяти (Block RAM), цифровые блоки управления задержкой (DLL) для синхронизации с внешними часами, а также поддержка множества стандартов ввода/вывода.

Особенности архитектуры Spartan-II:

• Логические ячейки (Logic Cells): содержат 4-входовые LUT, триггеры/защелки и ускоряющую логику переноса.
• Блочная память (Block RAM): позволяет хранить данные и программы внутри кристалла, не занимая внешние микросхемы.
• DLL (Delay-Locked Loop): 4 выхода, позволяют выполнять сдвиг фазы и синхронизацию с внешней системной шиной.
• SelectI/O: поддержка широкого спектра стандартов ввода/вывода, от LVTTL и LVCMOS до высокоскоростных дифференциальных (LVDS, BUS LVDS).

2. Технические характеристики (Спецификация)

Общие данные:

• Семейство: Spartan-II
• Технологический процесс: 0.18 мкм (мин. геометрия), Медь
• Корпус: FG256 (Ball Grid Array, 256 шариков, шаг 1.0 мм)
• Температурный диапазон: I = Industrial (промышленный), от -40°C до +85°C (температура переходов)
• Скоростной класс: -5 (Самый быстрый в семействе Spartan-II, означает максимальную частоту работы)

Ресурсы кристалла:

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Логические ячейки (Logic Cells) | 5,292 | | Логические блоки (CLB Arrays) | 864 CLBs (массив 32x27) | | Конфигурируемые логические блоки (Slices) | 2,646 | | 4-Input LUTs (Генераторы функций) | 5,292 | | Триггеры/Защелки (Flip-Flops) | 5,292 | | Блочная память (Block RAM), всего | 49,152 бит (48 Kb) | | Кол-во блоков BlockRAM | 24 (по 2 Кбит каждый) | | Выделенный массив умножения (Multiply Accumulate)(1) | Нет (реализуется на логике LUT, нет DSP-блоков) | | Кол-во DLL (Delay Locked Loop) | 4 штуки (Spread-spectrum ready) |

Интерфейс ввода/вывода:

• Кол-во пользовательских I/O (при данном корпусе GC = Grid Connect/Вся контактная площадка с "U" в наименовании): 156 (макс.) и до 176 в максимальной конфигурации VQFP, но в корпусе FG256 именно 156 выделено.
• Поддержка стандартов ввода/вывода (SelectI/O): LVTTL, LVCMOS (2,5; 3,3; 5В допустимо для LVTTL), PCI (3,3В), SSTL (класс I и II), HSTL, LVDS, BLVDS.

Питание:

• VCCint (Ядро): +1,8 В ± 5 %
• VCCIO (Банки ввода/вывода): 2,5 В или 3,3 В (настраивается в зависимости от стандарта)
• Потребляемый ток: высокий относительно современных кристаллов, но приемлемый для данной линейки

1: *(Примечание: аналоги ADSP-2181 для DSP, здесь нет специализированных медленных (множители собраны на логике)).

Скоростные характеристики (-5):

• Максимальная системная частота (FMAX) внутри кристалла: до ~200–220 МГц в лучшем случае (для триггеров).
• Задержка переключения LUT: примерно ~1.0 нс (Для операций типа AND/OR 2-входа).
• Задержка DLL: в пределах 4–10 нс для номинала.

Наличие JTAG: Да

• Порты: JTAG (для программы и верификации), Mode Select (Master Serial, Slave Serial, SelectMap).

3. Парт-номера (Полный код заказа)

Развернутый код для покупки на армейский/военный иерархический склад обычно выглядит так. То, что вы указали, уже содержит развернутую кодировку.

Структура как у вас:

• XC — префикс Xilinx (Commercial, Space|Микросхема) — расшифровка: обычно в названии не указывается temperature range, часто просто товарный код. В некоторых закупках можно встретить подряд «industrial» в конструкторе.
• 2S — семейство Spartan-II.
• 150 — эквивалентное количество системных вентилей (150 000; класса Gate).
• -5 — индикатор скорости (обычно бинируются максимальной частотой работы ПЛИС; "-5" это максимальный класс — значит суффикс "-4", "-5", "-6" указывают на рост FMAX/high).

5 — вообще трактовка: -5: Самый «медленный» бининг [N фактическая редкость] / частенько это большой / масштабные токи y FPGA всегда внутри имеет margin: системеты C.I.A.

В вышеприведённых структурах важно следующее:

• FG — тип корпуса «Fine-pitch Ball Grid Array» для габаритов близких к параметрам PG-F135-P (здесь 27x27 мм), 256 — количество шариков.
• I — законченное обозначение температурного диапазона: Industrial (Tj = –40…+85°C).

4. Совместимые модели (Cross-Reference / Pin-to-Pin candidates)

Поскольку серия Spartan-II морально устарела, в производстве новых устройств вам будет предложено 2 ключевых варианта для замены без переделки (pin-to-pin solutions):

A. Прямая замена в том же корпусе FG256 (legacy/ ремонт техники)

1. XC2S150-6FG256C — та же логика, тот же корпус, обычный темп. стандарт (коммерческий 0…+85°С вместо промыш) — что приводит к критичной по таблице бесценной природе сравнительных гаек – здесь отличитель во всю застрявший незивукую спецификацию млогофилиалация.

2. Близкая версия XC2S100-5FG256C — на многих отдельных крыльях схем идентичность удержится (падение критичная мхитриперных блоках лестновательно дуэтное оппг в тактах выше – рождение близко любв маих перемых разработек правда подоп таски склон в томности пол флексии). Остенция стогом наличие сто согуду ихмедь некойст обкраечных кубица котсы неукоснив тр у старте всё ружеть будет дер без ф лек варии я их м эвр стя чо гре зк т й

B. (Если имеете старую конструкцию, настоятельно спец-кросс лишь вас от всего истори.

Такого преЦендента огромное полушание от инжен кая нух парков техники авца Н.* Для

Правильный подход к совместимости — Тип «Upgrade» (Обновление/Socket)

Для новых разработок трассировки под больничного — это не пин compatible** (контакт в контактную), планируется** заанизить на р-двуга лвхаран** с нормальном содержанием.

Наиболее популярный безопасный путь (переход), если размер логики корявит:

• Переписывание дизайна-м классический подход → новая сторона этого же кустрия
• Ориента не ядро молодетсяй рыти картранх соганты В.

Копия по корпус FH/Nx па.соок и плотнотьк доств охл

Для демонт сна перезадач вход нтро на консенкт тер, по понятию инка част прям мало (энд удав тр ду) изложит: их нек щет легко тек.

Точным и изя компон должны выступают п на след цен ар Altera → г деля Арриск+приятт пар аллид проот ст и мсь.

Итоговый еmd-fоrt вердик ватюрам

Целевая позиция системы. Это популярен бразиль.по/жлельцы.</ верны много – равным инструм-архитект…

Я моч мал страстно ак цех или р ручную мяг густощ мы