Xilinx XC2C128-6CP132C — описание и характеристики

Общее описание

XC2C128-6CP132C — программируемая логическая интегральная схема (CPLD) из семейства CoolRunner-II производства компании Xilinx (ныне часть AMD). Семейство CoolRunner-II известно своим сверхнизким энергопотреблением и высокой плотностью логики для CPLD-класса.

Микросхема предназначена для реализации цифровой логики общего назначения, glue-логики, интерфейсов, конечных автоматов и замены устаревших PAL/GAL-решений. Корпус — CP132 (Chip-Scale Package, 132-выводный BGA с шагом 0.5 мм), температурный диапазон — Commercial (0…+70 °C).

⚠️ Важно: XC2C128 — устаревшая (End-of-Life) микросхема. Xilinx официально снял её с производства, поэтому актуальные закупки возможны только у сторонних поставщиков остатков (brokers) или через реплики от китайских производителей.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | CoolRunner-II | | Тип | CPLD (Flash-based) | | Макроячеек (Macrocells) | 128 | | Эквивалентных логических вентилей | ~3 000 | | Логических блоков (Function Blocks) | 8 (по 16 макроячеек) | | Число выводов I/O | 100 | | Число пользовательских выводов | до 100 | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.8 В | | Напряжение I/O (Vccio) | 1.5 / 1.8 / 2.5 / 3.3 В | | Быстродействие (speed grade) | -6 (tPD ≈ 5.4 нс) | | Макс. системная частота | ≈ 173 МГц (для -6) | | Время удержания данных | 20 лет (типично) | | Технология конфигурации | EEPROM/Flash, on-chip NV | | Программируется на плате (ISP) | Да, через JTAG | | Интерфейс программирования | JTAG (IEEE 1149.1) | | Корпус | CP132 (132-ball CSBGA, 8×8 мм, шаг 0.5 мм) | | Диапазон температур | Коммерческий (C): 0 °C … +70 °C | | Потребление в standby | ~несколько мкА (технология "cool") |

Особенности архитектуры

• 8 функциональных блоков (Function Blocks), каждый — 16 макроячеек;
• Каждая макроячейка содержит регистр/триггер и расширенную термо-матрицу с 40 входами;
• Встроенный блок управления тактированием (Global Clock, 2–3 глобальных линии);
• Гибкая система межсоединений (Advanced Interconnect Matrix, AIM);
• Поддержка LVCMOS, LVTTL, HSTL, SSTL уровней (в зависимости от Vccio);
• Поддержка DualEDGE-регистров для удвоения эффективной частоты;
• Функция DataGATE для дополнительного снижения энергопотребления;
• Защита конфигурации битом security.

Парт-номера (order codes)

Парт-номер формируется так: XC2C128 – [Speed] [Package] [Temp]

Основные варианты (VQ100 / TQ144 / CP132 / PQ208)

| Парт-номер | Корпус | Скорость | Темп. диапазон | |---|---|---|---| | XC2C128-6CP132C | CP132 (CSBGA) | -6 | Commercial | | XC2C128-7CP132C | CP132 | -7 (быстрее) | Commercial | | XC2C128-6CP132I | CP132 | -6 | Industrial | | XC2C128-7CP132I | CP132 | -7 | Industrial | | XC2C128-6VQ100C | VQ100 (TQFP) | -6 | Commercial | | XC2C128-7VQ100C | VQ100 | -7 | Commercial | | XC2C128-7TQ144C | TQ144 (TQFP) | -7 | Commercial | | XC2C128-7PQ208C | PQ208 (PQFP) | -7 | Commercial | | XC2C128-7PQ208I | PQ208 | -7 | Industrial |

Суффиксы температуры:

• C — Commercial (0…+70 °C)
• I — Industrial (-40…+85 °C)

Парт-номера для радиационно-стойкой/космической версии существуют в составе XQ-серии (RT), заказываются отдельно (PV/NV классы).

Совместимые / аналогичные модели

Внутри семейства CoolRunner-II (архитектурно совместимы)

• XC2C32A, XC2C64A — младшие
• XC2C128 — сама модель
• XC2C256, XC2C384, XC2C512 — старшие (той же архитектуры)
• XC2C128 (у Xilinx снята с производства в ~2012 году)

Функциональные аналоги других производителей

При замене необходимо:

1. Перепроектировать логику под другую архитектуру, или
2. Использовать прямотрассируемые адаптеры;
3. PiP-unsolder требует TRD/design migration.

Известные аналоги/заменители:

• XC95144XL (Xilinx, серия XC9500XL, старый класс, 3.3 В);
• EPM3128 / EPM7128 (Intel/Altera MAX 3000 / MAX 7000 family, 128 macrocells);
• EPM1270 / EPM1270 (Altera MAX II, 1270 плейнов → функциональная альтернатива по логической ёмкости);
• ATF1508AS (Microchip/Atmel, 128 макроячеек, ISP, JTAG);
• ATF1504AS (лог-емкость меньшая);
• LCMXO2-1200 / LCMXO3-1300 (Lattice MachXO2/MachXO3 — поле Perspective GA), более современная замена;

Прямые пригодные для пересадки PIN-to-PIN аналоги практически отсутствуют

Из-за BGA-корпуса CP132 и внутренней архитектуры прямого pin-to-pin эквивалента у конкурентов не существует — обычно требуется PCB-переработка.

Программное обеспечение

• ISE Design Suite 14.7 — последняя версия с поддержкой CoolRunner-II (поддерживается только на Windows/Linux со старым ПО);
• Vivado — CoolRunner-II не поддерживает;
• Программатор: Xilinx Platform Cable USB / USB II через iMPACT.

Резюме

XC2C128-6CP132C — 128-макроячеечный Flash-CPLD серии CoolRunner-II, 100 I/O, в корпусе CSBGA-132 (8×8 мм), питание ядра 1.8 В, класс скорости -6, коммерческий температурный диапазон. Позиционировался как низкопотребляющее решение для glue-логики. На текущий момент obsolescent/EOL. При новых разработках рекомендуется присматриваться к Atmel/Microchip ATF1504/1508AS, Intel EPM240/EPM570 (MAX II/MAX V) или Lattice MachXO2/MachXO3 — как к более современным и доступным заменителям.