Infineon XC3S100E-4TQ144C

Отличный выбор! Infineon XC3S100E-4TQ144C — это один из последних представителей знаменитой серии Spartan-3E от Infineon (ранее Cypress, изначально Xilinx). Это FPGA, оптимизированная по стоимости для недорогих, массовых применений.

Описание

Infineon XC3S100E-4TQ144C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства Spartan-3E. Ключевые особенности этого семейства и данной модели:

• Целевое назначение: Низкобюджетные, высокообъемные приложения. Идеально подходит для замены ASIC, прототипирования, реализации базовых цифровых функций (контроллеры интерфейсов, управление памятью, простая обработка данных).
• Оптимизация: Оптимальное соотношение "логика/ввод-вывод/стоимость". Имеет относительно небольшое количество логических ячеек, но богатый набор вводов-выводов для своей категории.
• Техпроцесс: 90 нм.
• Ядро: Основана на проверенной архитектуре Xilinx, что обеспечивает надежность и хорошую поддержку инструментов проектирования.
• Статус: На данный момент семейство Spartan-3E находится в стадии снятия с производства (EOL - End-of-Life) или уже снято. Это означает, что новые поставки ограничены, и для новых проектов рекомендуется рассматривать более современные семейства.

Расшифровка маркировки:

• XC3S100E: Семейство Spartan-3E, модель 100 (самая младшая в линейке 3E по логическим ресурсам).
• -4: Скоростной сорт. "-4" означает максимальную производительность (самый быстрый вариант в серии).
• TQ144: Тип корпуса. TQFP (Thin Quad Flat Pack), 144 вывода.
• C: Диапазон рабочих температур. C = Commercial (0°C до +85°C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение для XC3S100E | Комментарий | | :--- | :--- | :--- | | Логические ячейки (Logic Cells) | 2,160 | Базовые элементы для построения логики. | | Эквивалентные логические вентили (Gates) | ~100,000 | Условная оценка. | | Срезов (Slices) | 960 | 1 Slice = 2 LUT4 + 2 триггера. | | Таблиц поиска (4-input LUTs) | 1,920 | Основной элемент для комбинационной логики. | | Триггеров (Flip-Flops) | 1,920 | Элементы памяти для регистров, счетчиков. | | Блоков RAM (Block RAM) | 72 Кбит | Распределены как 4 блока по 18 Кбит каждый. | | Тактовых менеджеров (DCM) | 2 | Digital Clock Managers для умножения/деления/сдвига фазы тактовой частоты. | | Макс. пользовательских выводов I/O | 108 (для TQ144) | В корпусе TQ144 доступно 108 линий ввода/вывода. | | Стандарты I/O | LVTTL, LVCMOS (1.2V-3.3V), PCI, SSTL, HSTL и др. | Поддержка множества интерфейсов. | | Производительность (макс. частота) | До ~250 МГц (внутренняя логика) | Зависит от сложности проекта и пути. | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.2V | Важная особенность Spartan-3E. | | Напряжение портов ввода/вывода (Vcco) | 1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.3V | Программируется по банкам. | | Напряжение вспомогательное (Vccaux) | 2.5V | Для усилителей, DCM, JTAG. | | Конфигурация | JTAG, Serial (SPI) PROM, Parallel, Slave Serial | |

Парт-номера (полные аналоги)

Парт-номер указывает на конкретное сочетание модели, скорости, корпуса и температуры. Прямые аналоги:

• XC3S100E-4TQ144C (оригинальный номер)
• XC3S100E-4TQG144C (часто используется как синоним, "G" может указывать на RoHS-совместимость/безгалогенную версию, но по факту для Spartan-3E это одно и то же).

Внимание: При заказе всегда используйте полный парт-номер, так как изменение любого символа (скорость, корпус, температура) ведет к другой детали.

Совместимые и альтернативные модели

1. Внутри семейства Spartan-3E (прямая совместимость по PCB при совпадении корпуса):

Можно заменить на другие модели в том же корпусе TQ144, если требуется больше или меньше ресурсов. Необходимо проверить распиновку (Pinout), она может отличаться!

• XC3S250E-4TQ144C – Больше логики (612 Slices), больше RAM (216 Кбит). Наиболее вероятный апгрейд.
• XC3S500E-4TQ144C – Еще больше ресурсов (1164 Slices, 360 Кбит RAM). Важно: В корпусе TQ144 имеет только 108 I/O, как и 100E.
• XC3S100E-TQ144I – Версия для Industrial температурного диапазона (-40°C до +100°C).

2. Более современные аналоги (рекомендация для новых проектов):

Семейства, которые пришли на смену Spartan-3E. Не являются пино-в-пин или бинарно совместимыми! Требуется новая разводка платы и миграция проекта.

• Infineon (Xilinx) Spartan-6 (45 нм): Более новая, эффективная и до сих пор в некоторых вариантах доступная серия. Например, XC6SLX9 в корпусе TQG144. Имеет встроенные трансцеверы GTP, более сложные блоки памяти.
• Infineon (Xilinx) Spartan-7 (28 нм): Часть современного семейства 7-й серии. Значительно более производительная и энергоэффективная. Например, XC7S6, XC7S15. Настоятельно рекомендуется для новых разработок.
• Lattice Semiconductor: Для низкобюджетных применений можно рассматривать семейства Lattice MachXO2, MachXO3L или ECP5. Часто предлагают лучшее соотношение цена/функциональность для простых задач.
• Microchip (Microsemi) IGLOO/e: Низкопотребляющие FPGA, конкуренты в нише малой логики.

3. Предшественники (возможна обратная совместимость с оговорками):

• Xilinx Spartan-3 (не 3E!): Более старое семейство (напряжение ядра 1.5V). Не является прямой заменой из-за другого напряжения питания ядра. Может потребоваться переразводка цепи питания.

Важное замечание по применению

Поскольку Spartan-3E является устаревшим семейством, при запуске нового проекта:

1. Проверьте доступность на рынке. Цены могут быть завышены, поставки — только со складских остатков.
2. Рассмотрите современные аналоги (Spartan-7, Lattice MachXO3). Это даст преимущества в энергопотреблении, производительности, наличии компонентов и поддержке инструментов (Vivado вместо устаревшего ISE).
3. Если вы поддерживаете старый проект, ищите партнеров с остатками на складе или рассматривайте вариант последнего заказа (Last Time Buy) у официальных дистрибьюторов, если такая возможность еще есть.

Для программирования и работы с этой FPGA требуется среда Xilinx ISE WebPACK 14.7 (последняя версия, поддерживающая Spartan-3/3E/3A).