Xilinx 2S50E7FT256

Отличный выбор! Xilinx 2S50E — это классическая ПЛИС (FPGA) из семейства Spartan-IIE, которое было очень популярно в начале 2000-х для недорогих и массовых проектов.

Вот полное описание и технические характеристики для чипа с маркировкой 2S50E7FT256.

Общее описание

Xilinx Spartan-IIE — семейство ПЛИС, оптимизированное для высокой производительности при низкой стоимости. Оно основано на 90-нм технологическом процессе (на момент выпуска — передовом), что обеспечивало хорошее соотношение логических ресурсов, энергопотребления и цены. Чипы широко использовались в потребительской электронике, телекоммуникациях, промышленной автоматизации и прототипировании.

Модель XC2S50E — одна из средних по размеру в этом семействе. Маркировка 2S50E7FT256 расшифровывается так:

• 2S50E: Spartan-IIE, 50 тысяч системных вентилей (System Gates).
• 7: Скоростная категория ("Speed Grade"). -7 означает самую высокую производительность в линейке (максимальная частота работы внутренней логики).
• F: Тип корпуса — Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA).
• T256: Количество выводов корпуса — 256.

Технические характеристики XC2S50E (на примере 2S50E7FT256)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Xilinx Spartan-IIE | | Логическая емкость | ~50,000 системных вентилей (System Gates).
• 1,728 логических ячеек (Logic Cells / CLBs).
• 576 конфигурируемых логических блоков (Configurable Logic Blocks), каждый содержит 2 среза (Slices) по 2 LUT4 каждый. | | Внутренняя память (Block RAM) | 32 Кбит распределенной RAM (Distributed RAM).
16 Кбит блочной RAM (Block RAM), организованной в 4 блока по 4 Кбит каждый. | | Тактовая производительность | Speed Grade -7: Максимальная внутренняя частота > 200 МГц. | | Входы/выходы (I/O) | 182 пользовательских вводов/выводов (User I/O) в корпусе FT256.
Поддержка множества стандартов: LVTTL, LVCMOS (3.3V, 2.5V, 1.8V), PCI (33 MHz), GTL, HSTL, SSTL и др. | | Встроенная память | DLL (Delay-Locked Loop): 4 блока. Используются для синхронизации, устранения задержек тактового сигнала и умножения/деления частоты. | | Напряжение питания | • Vccint (ядро): 1.8V
• Vcco (буферы ввода/вывода): 3.3V, 2.5V или 1.8V (программируется по банкам).
• Vccaux (вспомогательное): 3.3V | | Техпроцесс | 90 нм | | Тип конфигурации | • Через JTAG-интерфейс (основной для отладки).
• Последовательная Flash (Platform Flash, SPI-совместимая память).
• Параллельный режим (от микропроцессора). | | Корпус | FT256 — Fine-Pitch Ball Grid Array, 256 шариков, шаг 1 мм. | | Рабочая температура | Коммерческий диапазон (Commercial): 0°C до +85°C (стандартно). Существовали также индустриальные (Industrial) версии. |

Полный список парт-номеров (Part Numbers) для XC2S50E

Парт-номер формируется из комбинации характеристик. Основные варианты для этой модели:

1. XC2S50E-7FT256C — Стандартная коммерческая версия (наиболее распространенная).

   • XC2S50E — модель.
   • -7 — скоростная категория.
   • FT256 — тип корпуса (256-контактный FBGA).
   • C — коммерческий температурный диапазон (0°C to +85°C).

2. XC2S50E-6FT256C — То же, но с более низкой скоростной категорией (-6).

3. XC2S50E-7FT256I — Индустриальная версия.

   • I — индустриальный температурный диапазон (-40°C to +100°C).

4. XC2S50E-7FT256CES — Версия для расширенного промышленного/коммерческого диапазона.

Важно: Буква в конце (C, I) критически важна при заказе.

Совместимые и альтернативные модели

1. Внутри семейства Spartan-IIE (прямые аналоги по корпусу и смежные по объему):

• Меньшая емкость: XC2S30E, XC2S100E (меньше логики, но в похожих корпусах). Для прямого апгрейда/даунгрейда в том же корпусе FT256 нужно смотреть таблицы совместимости выводов (Pinout Compatibility) от Xilinx.
• Большая емкость в том же корпусе: Для FT256 максимальной в Spartan-IIE была именно XC2S50E. Более емкие модели (XC2S100E, XC2S150E, XC2S200E, XC2S300E) имели больше выводов (FT456, FG456 и др.) и не были совместимы по выводам.
• Совместимые по выводам (Pin-to-Pin): В пределах одной модели (XC2S50E) с разными speed grades (-6, -7) и температурными диапазонами (C, I) — полная совместимость.

2. Последующие поколения Xilinx (функциональная/архитектурная альтернатива, НО требуется перепроектирование и новая разводка платы):

• Spartan-3E (более новая, экономичная замена): XC3S50E, XC3S100E, XC3S250E. Имеют больше ресурсов на аналогичной "ценовой точке", но другое питание (ядро 1.2V), корпуса и логическая архитектура.
• Spartan-6 (значительно более современное): XC6SLX9, XC6SLX16. Содержат встроенные блоки DSP, более эффективную память, низкое энергопотребление. Требуют современных инструментов проектирования (Vivado не поддерживает Spartan-IIE, только ISE).
• Современные аналоги (для новых проектов): Серии Artix-7 (например, XC7A35T) или Spartan-7 в пакетах BGA малого размера. Обладают на порядок большей производительностью, ресурсами и энергоэффективностью, но требуют совершенно другого подхода к проектированию и питанию.

Важное примечание:

• Инструменты: Для работы с Spartan-IIE необходима старая среда разработки Xilinx ISE Design Suite (версии 10.1 - 14.7). Современный Vivado это семейство не поддерживает.
• Актуальность: Семейство Spartan-IIE снято с производства (NRND или Obsolete). При создании новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги. Данные чипы сейчас используются преимущественно для поддержки legacy-оборудования или в учебных целях.

Надеюсь, это описание было полезным!