Xilinx TQFP-100 — микросхемы ПЛИС в корпусе TQFP-100

Общее описание

TQFP-100 (Thin Quad Flat Package, 100 выводов) — один из самых популярных корпусов для ПЛИС Xilinx семейств Spartan и CoolRunner. Корпус имеет шаг выводов 0,5 мм, тонкий профиль (толщина ~1,0–1,2 мм) и предназначен для поверхностного монтажа (SMD). Расшифровка обозначений в партномерах Xilinx:

• TQ100 — TQFP, 100 выводов
• TQG100 — TQFP, 100 выводов, экологичный (RoHS, без свинца)
• VQ100 — Very Thin QFP, 100 выводов, шаг 0,5 мм

Технические характеристики корпуса

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип корпуса | TQFP (Thin Quad Flat Package) | | Количество выводов | 100 | | Шаг выводов | 0,5 мм | | Размер корпуса | ~14 × 14 мм | | Высота корпуса | ~1,0–1,2 мм | | Монтаж | SMD, поверхностный | | Материал | Пластик, медные сплавы (Pb-free версии) | | Температурный диапазон | –40…+85 °C (commercial), –40…+100 °C (industrial) |

Партномера Xilinx в корпусе TQFP-100

1. CoolRunner / CoolRunner-II (CPLD)

| Партномер | Логических ячеек | Макросхемы | I/O | |---|---|---|---| | XC2C32A-6TQ100C | 32 | 2 | 68 | | XC2C64A-7TQ100C | 64 | 4 | 68 | | XC2C128-7TQ100C | 128 | 8 | 68 | | XC2C256-7TQ100C | 256 | 16 | 68 | | XC2C384-10TQ100C | 384 | 24 | 68 | | XC95144XL-10TQ100C | 144 | 8 | 81 | | XC9572XL-10TQ100C | 72 | 4 | 100 | | XC9536XL-10TQ100C | 36 | 2 | 100 |

2. Spartan / Spartan-II / Spartan-3 (FPGA)

| Партномер | Системные вентили | Slices | Block RAM | I/O | |---|---|---|---|---| | XCS05-4TQ100C | 5K | — | — | 77 | | XCS10-4TQ100C | 10K | — | — | 77 | | XCS20-4TQ100C | 20K | — | — | 77 | | XCS30-4TQ100C | 30K | — | — | 77 | | XC2S15-5TQ100C | 15K | 96 | 4 Кбит | 60 | | XC2S30-5TQ100C | 30K | 216 | 12 Кбит | 60 | | XC2S50-5TQ100C | 50K | 384 | 32 Кбит | 65 | | XC2S100-5TQ100C | 100K | 600 | 40 Кбит | 65 | | XC2S150-5TQ100C | 150K | 864 | 48 Кбит | 65 | | XC2S200-5TQ100C | 200K | 1176 | 56 Кбит | 65 | | XC3S50-4TQ100C | 50K | 192 | 72 Кбит | 63 | | XC3S100E-4TQ100C | 100K | 240 | 216 Кбит | 66 | | XC3S250E-4TQ100C | 250K | 612 | 216 Кбит | 66 | | XC3S400-4TQ100C | 400K | 896 | 288 Кбит | 66 | | XC3S500E-4TQ100C | 500K | 1164 | 360 Кбит | 66 | | XC3S1000-4TQ100C | 1M | 1920 | 432 Кбит | 66 |

Совместимые модели FPGA/CPLD

ПЛИС в TQFP-100 совместимы по посадочному месту между семействами одного уровня. Совместимость выводов (пин-ту-пин) внутри одной серии:

• Spartan-3 → Spartan-3A/3AN/3E — миграция «drop-in» по посадочному месту (не всегда пинами)
• Spartan-II → Spartan-IIE — часто pin-to-pin совместимы при одинаковом ранге
• CoolRunner-II → CoolRunner-XPLA3 — отдельные модели заменяны
• XC9500XL / XC9500XL → CoolRunner-II — совместимы схемно при перекомпиляции

FPGA с частичной/полной совместимостью по пинам:

| Сирия | Доступные TQFP-100 | |---|---| | Spartan-XL | XCS05, XCS10, XCS20, XCS30 | | Spartan-II | XC2S15, XC2S30, XC2S50, XC2S100, XC2S150, XC2S200 | | Spartan-3 | XC3S50, XC3S100E, XC3S250E, XC3S400, XC3S500E, XC3S1000 | | CoolRunner-II | XC2C32A, XC2C64A, XC2C128, XC2C256, XC2C384 | | XC9500XL | XC9536XL, XC9572XL, XC95144XL | | XC9500XL (Q100) | XC95144XL |

Расшифровка парт-номера на примере

XC3S250E-4TQ100C:

• XC — Xilinx CPLD/FPGA
• 3S250E — семейство Spartan-3E, 250K системных вентилей
• –4 — скорость (Speed Grade): чем меньше число, тем быстрее
• TQ100 — корпус TQFP, 100 выводов
• C — Commercial (0…+85 °C); альтернатива I — Industrial (–40…+100 °C); Q — Q-grade

Применение

• Учебные / отладочные платы (Digilent, Avnet)
• Встраиваемые контроллеры и промышленная автоматика
• Устройства обработки сигналов и интерфейсов (UART, SPI, I²C, VGA)
• Малые SoC / FPGA-проекты начального уровня
• Платы расширения и прототипирования

Важные замечания

1. Все семейства Spartan (кроме Spartan-6/7) и CoolRunner являются устаревшими (legacy), но всё ещё производятся и продаются (часто только промышленные/промышленные версии).
2. Для новых разработок Xilinx рекомендует переходить на Spartan-6/7, Artix-7 в корпусах TQG-144, CSG-324, FTG-256 (BGA).
3. Пиновая совместимость «обещана» лишь в исключительных случаях — всегда сверяйтесь с product tables «Migration» из UG-документов Xilinx.
4. При заказе указывайте букву G (например, TQG100) — она обозначает Lead-Free (RoHS) вариант; Pbfree класс сейчас является стандартом.

Если нужно — могу составить конкретную таблицу миграции модель→пины для выбранного семейства или подсобрать варианты BOM-JSON со существующих плат (Digilent Basys, Nexys 2, Spartan-3 Starter Kit).