Microsemi (Actel) A1425A-PL84C — описание, характеристики, парт-номера и совместимость

Общее описание

A1425A-PL84C — это полевой программируемый вентильный матричный компонент (FPGA) семейства ACT 1 / A1400A от компании Actel Corporation (впоследствии Microsemi Corporation, сегодня — подразделение Microchip Technology).

Семейство ACT 1 было разработано в конце 1980-х — начале 1990-х годов и стало одним из первых коммерчески успешных семейств FPGA с однократно программируемой (OTP) антипережигаемой (antifuse) технологией. В отличие от SRAM-based FPGA (например, Xilinx), antifuse-элементы не требуют внешней конфигурационной памяти и сохраняют конфигурацию после отключения питания, что делает их устойчивыми к радиации и非常适合 для ответственных применений.

Микросхема выполнена в пластиковом PLCC-корпусе на 84 вывода (PL84), коммерческий температурный диапазон (суффикс C — Commercial: 0…+70 °C).

Технические характеристики A1425A (базовое ядро)

| Параметр | Значение | |---|---| | Производитель | Actel / Microsemi (Microchip) | | Семейство | ACT 1 (A1400A) | | Технология конфигурации | Antifuse, OTP (однократно программируемая) | | Эквивалентные вентили | ~2 500 | | Логические модули (Logic Modules) | 100 (тип C-module) | | Триггеры/защёлки | до 150 | | Максимальное число пользовательских выводов I/O | до 76 (зависит от корпуса и упаковки) | | Корпус данной версии | PLCC-84 (PL84) | | Температурный диапазон (C) | 0…+70 °C (коммерческий) | | Напряжение питания ядра | 5 В ± 5 % (для ACT 1 стандарта; для ACT 1 «L» — 3,3 В) | | Выходные уровни I/O | TTL / CMOS-совместимые | | Тактовая частота (макс.) | до ~50–75 МГц (зависит от дизайна) | | Задержка логического модуля | ~3–5 нс | | Потребляемая мощность | низкая для своего класса (единицы–сотни мВт) | | Программирование | Actel Programming System (APS) / Silicon Sculptor | | Время программирования | единицы–десятки секунд |

Примечание: точные значения эквивалентных вентилей и модулей зависят от конкретной ревизии кристалла; A1425A — «2.5K-gate» прибор.

Расшифровка обозначения

• A — семейство ACT 1
• 1 — серия с напряжением 5 В (первое поколение)
• 425 — плотность логики (2 500 эквивалентных вентилей)
• A — ревизия/подсемейство
• PL — тип корпуса: Plastic Leaded Chip Carrier
• 84 — число выводов
• C — коммерческий диапазон температур (0…+70 °C)

Полный суффикс также может включать: I (industrial, −40…+85 °C), M (military, −55…+125 °C), A (automotive) — в зависимости от исполнения.

Парт-номера и варианты исполнения

Парт-номера семейства A1425A, совместимые по кристаллу с A1425A-PL84C (различаются корпусом и температурой):

Варианты по корпусу (Commercial, 0…+70 °C)

| Парт-номер | Корпус | Число выводов | |---|---|---| | A1425A-PL84C | PLCC | 84 | | A1425A-PL68C | PLCC | 68 | | A1425A-PG84C (pinned-grid/BGA — редкость для ACT 1) | — | — | | A1425A-CQ84C | CQFP (ceramic quad flat pack) | 84 | | A1425A-CQ132C | CQFP | 132 | | A1425A-TQ144C | TQFP | 144 | | A1425A-PQ160C | PQFP | 160 |

Варианты по температуре (суффикс)

| Суффикс | Диапазон | Пример | |---|---|---| | C | Commercial, 0…+70 °C | A1425A-PL84C | | I | Industrial, −40…+85 °C | A1425A-PL84I | | M | Military, −55…+125 °C | A1425A-PL84M / A1425A-CQ84M |

Родственные приборы семейства ACT 1 (совместимые по технологии и среде разработки)

• A1010, A1010A, A1010B
• A1020, A1020A, A1020B
• A1225, A1225A
• A1240A, A1280A
• A1415A, A1425A, A1440A, A1460A
• A14100A, A14200A

У этих микросхем одинаковый архитектурный базис, одинаковый язык описания дизайна и одна CPS/Silicon Sculptor-среда программирования. Они пин-совместимы внутри groups корпусов (например, A14xx в PLCC-68/84 и т. п.), логически не взаимозаменяемы при равном числе выводов — требуется перекомпиляция дизайна под другой кристалл.

Совместимые модели и производители-аналоги (замена)

Прямой физической замены у других фирм нет — ACT 1 — догоняемый актуальный устаревший стандарт (не подмножество CPLD). Однако функциональные/приблизительные аналоги и «наследники» архитектуры:

• Actel/Microsemi A14xx — A1415A, A1425A, A1440A, A1460A — прямой бокс-замен (при разных дизайнах) в рамках одного упаковочного стандарта.
• Actel/Microsemi MX / SX / eX семейства — преемники ACT 1 с antifuse-технологией (для редизайна).
• Microchip/Microsemi ProASIC / IGLOO / PolarFire — при перепроектировании старого дизайна.
• Xilinx XC4000E/XL, XC3000 — исторический конкурент аналогичного класса (не Pin-to-Pin, не конфигурационный аналог).
• Altera Classic/FLEX 8000 / MAX 5000 — тоже логическая, не Pin-to-Pin замена.

Современная замена — это редизайн под Microchip (Microsemi) IGLOO2 / SmartFusion2 / PolarFire, либо перекомпиляция под ProASIC3/A3PE/ProASIC PLUS.

Области применения (историческое)

• Промышленная автоматика и связь
• Военная и аэрокосмическая электроника
• Телекоммуникационное оборудование
• Автомобилестроительные встраиваемые узлы (с суффиксом A)
• Медицинская аппаратура
• Устройства, требующие «мгновенного включения» (instant-on), защиты от радиации и невозможности копирования конфигурации

Важные замечания по применению сегодня

1. A1425A — устаревший (NRFND) прибор. Actel → Microsemi → Microchip в 2010-х неоднократно объявляли Last Time Buy (LTB) и discontinued для многих партий.
2. Программатор Silicon Sculptor или совместимые программаторы + адаптер — обязательны для прошивки OTP-кристалла. Ошибка прошивки необратима.
3. При разработке «с нуля» на оригинальном домкнутом (old/act) софте вам потребуется:
   • Liberator / Actel Designer Series (старая версия, DOS/Windows до ~v3.x–5.x)
   • Либо ProASIC3 как гарантированный актуальный путь.
4. Отсутствие на конвейере связано и с тем, что владеющая Microchip нередко предлагает migration-опции для повторного дизайна.

Раскрыв суффикс, при желании легко подобрать сборку под индустриальный/военный диапазон — метод серийных парт-номеров указан выше.