Xilinx XCR3128XL-6VQG100C — описание и характеристики

Общее описание

XCR3128XL-6VQG100C — это программируемая логическая интегральная схема (CPLD) из семейства CoolRunner XPLA3 компании Xilinx (ныне часть AMD). Данное семейство отличается сверхнизким энергопотреблением (технология "CoolRunner") и предназначено для замены традиционных PAL/PLD-микросхем в портативных и энергочувствительных приложениях.

Микросхема построена на архитектуре XPLA3 (eXtended Programmable Logic Array) с энергонезависимой памятью на основе EEPROM, что обеспечивает сохранение конфигурации при отключении питания и возможность многократного перепрограммирования (до 10 000 циклов).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | CoolRunner XPLA3 | | Логических макроячеек | 128 | | Логических блоков | 8 | | Эквивалентных вентилей | ~3200 | | Максимальное число пользовательских I/O | 84 | | Корпус | VQFP-100 (14×14 мм, шаг 0.5 мм) | | Напряжение питания (Vcc) | 3.0 – 3.6 В (номинал 3.3 В) | | Скоростной грейд | -6 (tPD ≈ 6 нс) | | Максимальная частота | до 175 МГц (при Fcn = 174.5 МГц для -6) | | Тип памяти конфигурации | EEPROM (энергонезависимая) | | Ресурс перепрограммирования | ≥ 10 000 циклов | | Потребление в standby | ~25 мкА (типично) | | I/O стандарты | LVCMOS, LVTTL, 3.3V; поддержка 5V-tolerant входов | | Диапазон рабочих температур | 0…+70 °C (Commercial) | | JTAG | IEEE 1149.1 (Boundary Scan) | | Особенности | Global clock pin, Macrocell feedback, Fast function mode |

Расшифровка маркировки

• XCR3128XL — семейство/ёмкость (128 макроячеек,low-power XL)
• -6 — скоростной грейд (6 нс pin-to-pin)
• VQ — корпус VQFP (Very-small Quad Flat Package)
• 100 — 100 выводов
• C — коммерческий температурный диапазон (0…70 °C)

Парт-номера (ordering codes) и варианты

Официальные варианты заказа данной микросхемы (и родственных ей в линейке XCR3128XL):

| Парт-номер | Описание | |---|---| | XCR3128XL-6VQG100C | Основной — 6 нс, VQFP-100, коммерческий (RoHS "G") | | XCR3128XL-7VQG100C | 7 нс, VQFP-100, коммерческий | | XCR3128XL-10VQG100C | 10 нс, VQFP-100, коммерческий | | XCR3128XL-6VQ100C | 6 нс, VQFP-100, коммерческий (без Pb-free "G") | | XCR3128XL-7VQ100C | 7 нс, VQFP-100, коммерческий | | XCR3128XL-10VQ100C | 10 нс, VQFP-100, коммерческий | | XCR3128XL-6VQG100I | 6 нс, VQFP-100, индустриальный (-40…+85 °C) | | XCR3128XL-7VQG100I | 7 нс, VQFP-100, индустриальный | | XCR3128XL-10VQG100I | 10 нс, VQFP-100, индустриальный* |

Корпусные варианты других CPLD того же семейства (для замены по функциональности при пересчёте на другую ёмкость):

• XCR3064XL (64 MC) — VQ44, VQ64, TQ100, etc.
• XCR3256XL (256 MC) — VQ100 / TQ144 / PQ208
• XCR3512XL (512 MC) — PQ208 / FG256 / FG324

⚠️ Точный список парт-номеров и наличие конкретного грейда/температурного диапазона следует сверять по актуальному datasheet DS098 (CoolRunner XPLA3 Family) и у дистрибьюторов (Mouser, Digi-Key, Arrow), так как часть позиций снята с производства (NRND/EOL).

Совместимые модели и аналоги

Функционально/конструктивно совместимые (pin-to-pin) в рамках семейства XPLA3

• XCR3256XL — старшая модель, частично pin-compatible по VQ100-корпусу (больше макроячеек и I/O, проверить цоколёвку!). Обычно не является прямым pin-to-pin заменителем, но широко используется как «upgrade».
• Замены внутри линейки XCR3128XL: -7VQG100C, -10VQG100C (более медленные грейды — прямая замена по цоколёвке).

Совместимые по JTAG-кабелю / среде разработки

• Программируется через Xilinx Platform Cable USB (HW-USB-II-G), Parallel Cable IV, совместим с ISE WebPACK (старые версии, ≤14.7), а также сторонними программаторами (например, JTAG-HS2 от Digilent, Xilinx Platform Cable USB).
• Программное обеспечение: Xilinx ISE Design Suite (до 14.7), iMPACT.

Функциональные аналоги других производителей (для замены проекта, НЕ pin-to-pin)

• Altera/Intel MAX 3000A / MAX II (EPM3128A, EPM240) — аналогичная классовая ниша CPLD на 128 макроячеек (EPM3128A ближе всего по ёмкости), но требуют переразводки платы и переноса проекта.
• Microchip/Atmel ATF1502AS/ATF1504AS — прямая аппаратная и цоколёвочная совместимость со многими CPLD Xilinx CoolRunner (ATF1504AS позиционируется как замена XCR3128XL).
• Lattice ispMACH 4000 (LC4128V / LC4256V) — функциональные аналоги, требуют переразводки.
• Anlogic / Gowin CPLD-серии — современные аналоги в низком ценовом сегменте.

Прямые китайские клоны/ремарки

• На рынке встречаются позиции под маркировкой «XCR3128XL-6VQG100C» от сторонних фабрик (NEW/refurb). Следует учитывать риск подделок — оригинальная микросхема давно в статусе Last-Time-Buy/Obsolete, рекомендован переход на современные серии (Xilinx CoolRunner-II XC2C128, XC2C256).

Рекомендуемая современная замена

• Xilinx CoolRunner-II XC2C128 (128 MC) — идейный преемник, но другой корпус/Vcc-опции, требует переразводки при пересчёте проекта; в том же VQ100-корпусе есть XC2C256-7VQG100C (не pin-to-pin, но близка по цоколёвке — уточнять).

Примечания:

• Микросхема официально в статусе Obsolete у AMD/Xilinx — новые проекты не рекомендуются.
• Все данные приведены по DS098 (CoolRunner XPLA3 Family datasheet); фактическое потребление зависит от нагрузки, частоты и режимов I/O.
• Для точной проверки цоколёвки при замене всегда сверяйтесь с pinout-диаграммой соответствующего корпуса в актуальной документации.

Если нужен развёрнутый pinout корпуса VQFP-100, схема подключения JTAG или пример конфигурации в ISE — скажите, подготовлю.