Xilinx XC3S1000-4FGG676C

Описание

XC3S1000-4FGG676C — это ПЛИС (FPGA) семейства Spartan-3 от компании Xilinx (ныне часть AMD). Данная микросхема относится к средней линейке семейства Spartan-3 и предназначена для недорогих, но производительных применений в области цифровой обработки сигналов, промышленной автоматизации, телекоммуникаций, потребительской электроники и встраиваемых систем.

Семейство Spartan-3 производится по 90-нм техпроцессу с низким энергопотреблением и напряжением питания ядра 1,2 В. Микросхема выполнена в корпусе FGG676 (Fine-Pitch Ball Grid Array, 676 шариков, безвыводной/lead-free, "G" — RoHS-совместимый).

Расшифровка обозначения:

• XC3S — семейство Spartan-3
• 1000 — эквивалентный объём логики (около 1 млн системных вентилей)
• -4 — скоростной грейд (Speed Grade 4, стандартный)
• FGG676 — тип корпуса (FBGA, 676 balls, RoHS)
• C — коммерческий температурный диапазон (0…+85 °C)

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-3 | | Логических ячеек (Logic Cells) | 17 280 | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 1 920 | | Slice'ов | 7 680 | | Таблиц истинности (LUT, 4-input) | 15 360 | | Триггеров (Flip-Flops) | 15 360 | | Эквивалентных системных вентилей | ~1 000 000 | | Блоков умножителей 18×18 (Multiplier) | 24 | | Блоков цифровой обработки сигналов (DSP48) | нет (только умножители) | | Блоков распределённой памяти | 192 Кбит | | Встроенной блочной памяти (Block RAM) | 432 Кбит (24 блока × 18 Кбит) | | Максимальное количество блоков RAM | 24 | | Цифровых тактовых менеджеров (DCM) | 4 | | Максимальное количество пользовательских I/O | 391 | | Банков ввода-вывода | 8 | | Стандарты I/O | LVCMOS, LVTTL, PCI, HSTL, SSTL, LVDS, Mini-LVDS, RSDS, LVPECL (через DCM) | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,2 В | | Напряжение периферии (VCCO) | 1,2–3,3 В (зависит от банка) | | Напряжение вспомогательное (VCCAUX) | 2,5 В | | Скоростной грейд | -4 | | Температурный диапазон | Коммерческий (0…+85 °C) | | Корпус | FGG676 (FBGA-676, 27×27 мм, шаг 1,0 мм) | | Техпроцесс | 90 нм | | Конфигурационная память | Внешняя (SPI/BPI/Boot PROM), внутренней флеш нет |

Парт-номера (Part Numbers)

Xilinx/AMD использует несколько вариантов маркировки и заказных номеров для одной и той же микросхемы:

• XC3S1000-4FGG676C — базовый заказной номер (commercial, RoHS)
• XC3S1000-4FG676C — версия в корпусе FG676 (без "G")
• XC3S1000-5FGG676C — скоростной грейд 5 (более быстрый)
• XC3S1000-4FGG676I — индустриальный диапазон (−40…+100 °C)
• XC3S1000-4FG676I — то же, корпус без "G"
• XC3S1000-5FGG676I
• XC3S1000-4FT256C / FT256I — корпус FT256 (256-ball FBGA)
• XC3S1000-4FGG320C — корпус FBGA-320
• XC3S1000-4FG456C — корпус FBGA-456
• XC3S1000-4CP132C / CPG132C — корпус CP132 (chip-scale)
• XC3S1000-4TQ144C — корпус TQ144 (TQFP-144)
• XC3S1000-4PQ208C — корпус PQ208 (PQFP-208)
• XC3S1000-4BG400C
• Коммерческий упаковочный номер часто добавляет суффикс: например, XC3S1000-4FGG676C (стандартная упаковка в лотках)

Примечание: точные суффиксы упаковки зависят от дистрибьютора (tube/tray/reel), их лучше уточнять в каталоге AMD/Xilinx.

Совместимые модели (pin-compatible / functional alternatives)

В рамках Spartan-3 и родственных семейств с тем же корпусом FGG676 (или совместимым):

Pin-compatible (тот же корпус FBGA-676) микросхемы Spartan-3:

• XC3S400-4FGG676C
• XC3S1000-4FGG676C (данная)
• XC3S1500-4FGG676C
• XC3S2000-4FGG676C
• XC3S4000-4FGG676C

Функционально близкие (в других корпусах):

• XC3S1000 в корпусах: FT256, FG320, FG456, CP132, TQ144, PQ208, BG400

Родственные семейства (не pin-compatible, но часто рассматриваются как замена/апгрейд):

• Spartan-3E: XC3S500E, XC3S1200E (корпуса отличаются — прямая замена невозможна)
• Spartan-3A / 3AN: XC3S700A, XC3S1400A (другой корпус и распиновка)
• Spartan-6: XC6SLX16 и др. (требуется перепроектирование платы)

Инструменты разработки: ISE Design Suite (14.7 — последняя версия с поддержкой Spartan-3), Vivado не поддерживает данное семейство.

Поскольку распиновка I/O у Spartan-3 в одном и том же корпусе (FGG676) в целом схожа, микросхемы XC3S400/1000/1500/2000/4000 часто взаимозаменяемы на уровне платы при условии проверки цепей питания и конфигурации. Однако полную совместимость необходимо подтверждать по официальному даташту Xilinx/AMD (DS099 — Spartan-3 FPGA Family Data Sheet) для конкретной ревизии корпуса.

Если нужно — могу подсказать, как проверить совместимость по конкретному проекту или подобрать аналог из Spartan-6/Artix-7.