Infineon XC2S100-5TQ144I

Конечно. Вот подробное описание микросхемы Infineon XC2S100-5TQ144I.

Общее описание

Infineon XC2S100-5TQ144I — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) из семейства Spartan-II, изначально разработанного компанией Xilinx. После приобретения подразделения FPGA у Xilinx компанией AMD, эти чипы часто ассоциируются с брендами Xilinx и AMD. Однако на момент производства этой конкретной микросхемы она выпускалась под брендом Infineon Technologies, который был одним из партнеров Xilinx по производству (foundry partner).

Это чип с низкой стоимостью и высокой производительностью, основанный на 0.18 мкм технологии, оптимизированный для широкого спектра применений: от потребительской электроники и промышленной автоматизации до телекоммуникационного оборудования.

Ключевые технические характеристики

Расшифровка названия модели:

• XC2S100: Семейство Spartan-II (XC2S), модель с 100 тысячами системных вентилей (100).
• -5: Скоростная grade (скорость). -5 означает самую высокую производительность в серии (самое низкое время задержки).
• TQ144: Тип корпуса (Thin Quad Flat Pack) с 144 выводами.
• I: Промышленный температурный диапазон (-40°C до +100°C для Junction Temperature).

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Spartan-II | | Логическая емкость | ~100,000 системных вентилей (System Gates) | | Эквивалент логических ячеек | 1,200 логических ячеек (CLB - Configurable Logic Blocks) | | Конфигурация CLB | Каждый CLB содержит 4 логических ячейки, итого 300 CLBs | | Количество триггеров | ~4,800 | | Встроенная память (RAM) | 40 Кбит распределенной блочной RAM (Block RAM) | | Тактовая частота (макс.) | До 200 МГц (зависит от сложности проекта и speed grade) | | Количество выводов (User I/O) | 86 (из 144 выводов корпуса) | | Напряжение питания ядра | 2.5 В | | Напряжение питания вводов/выводов | 3.3 В (совместимы с 5В TTL через допуск 5V tolerant) | | Техпроцесс | 0.18 мкм | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +100°C (T_J) | | Тип корпуса | TQ144 (Thin Quad Flat Pack, толщиной 1.4 мм) | | Конфигурация | Через JTAG, Parallel/Serial PROM, микропроцессор |

Совместимые парт-номера (Part Numbers) и альтернативы

Данная микросхема имеет несколько вариантов маркировки в зависимости от производителя и специфик.

Прямые аналоги (тот же кристалл, тот же корпус):

• XC2S100-5TQ144C — Коммерческий температурный диапазон (0°C to +85°C).
• XC2S100-4TQ144I — Промышленный диапазон, но более медленная скорость (-4).
• XC2S100-6TQ144I — Промышленный диапазон, самая медленная скорость (-6).

Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели в корпусе TQ144:

Важно: Они имеют одинаковый корпус и распиновку, но разную логическую емкость. Замена на чип с меньшей емкостью возможна только если ваш проект помещается в него.

• XC2S50-TQ144 (50k gates)
• XC2S150-TQ144 (150k gates) — Внимание: XC2S200 не выпускался в корпусе TQ144.
• XC2S200 доступен в корпусах PQ208, FT256 и BG456.

Функциональные аналоги (последующие поколения, НЕ pin-to-pin):

Для новых проектов рекомендуется использовать более современные и доступные семейства. Они требуют переразводки платы и использования новых инструментов проектирования.

• Семейство Spartan-3E (например, XC3S100E): Более высокая производительность, большая емкость, больше ресурсов,更低кое энергопотребление.
• Семейство Spartan-6 (например, XC6SLX9): Еще более современная архитектура.
• Семейство AMD (Xilinx) Artix-7 (например, XC7A35T): Современная архитектура на 28 нм технологии, очень высокая производительность и эффективность.

Важная информация о совместимости и применении

1. Статус: Семейство Spartan-II (XC2S) официально снято с производства (Obsolete). Это означает, что чипы не выпускаются и их необходимо покупать на вторичном рынке или использовать остатки на складах.
2. Инструменты проектирования: Для разработки под эту ПЛИС требуется старая версия ПО ISE WebPACK от Xilinx (AMD). Современные Vivado от AMD не поддерживают семейство Spartan-II.
3. Напряжения питания: Критически важно обеспечить точное напряжение ядра 2.5V и напряжение вводов-выводов 3.3V. Неправильное питание мгновенно выведет чип из строя.
4. 5V Tolerance: Входные выводы совместимы с 5В TTL уровнями, что упрощает взаимодействие со старой периферией.

Области применения (типичные для этого чипа)

• Процессоры обработки сигналов (ЦОС)
• Контроллеры и интерфейсная логика (например, PCI, USB)
• Объединение различных цифровых микросхем (глючная логика)
• Промышленные системы управления
• Обработка видео и изображений (для своего времени)
• Прототипирование и обучение (из-за низкой стоимости)