Microsemi (Actel) EX128-TQG100I — описание и характеристики

Общее описание

EX128-TQG100I — это FPGA (ПЛИС) из семейства eX (eXpanded) компании Actel (ныне Microsemi, а с 2018 года — часть Microchip Technology). Семейство eX позиционировалось как FPGA с однократно программируемой (OTP) конфигурацией на основе антипредохранителей (anti-fuse), что обеспечивает высокую защиту от копирования, устойчивость к радиации и мгновенное "включение" (instant-on) без внешней конфигурационной памяти.

Это устройство широко применялось в аэрокосмической, военной, промышленной и телекоммуникационной аппаратуре. На сегодняшний день семейство eX снято с производства (EOL), но чипы остаются востребованными на вторичном рынке для ремонта и поддержки legacy-систем.

Технические характеристики EX128-TQG100I

| Параметр | Значение | |---|---| | Производитель | Microsemi / Actel (сейчас Microchip) | | Семейство | eX (eXpanded) | | Тип логики | Anti-fuse FPGA (OTP, однократно программируемая) | | Эквивалентные вентили | ~6 000 (типично) | | Логические модули (Logic Modules) | 256 | | Комбинаторные ячейки | 768 (типично) | | Регистры (триггеры) | 256 | | Максимальная рабочая частота | до ~250 МГц (в зависимости от трассировки) | | Напряжение ядра | 2.5 В | | Напряжение I/O | 2.5 В / 3.3 В (совместимость) | | Количество I/O | 81 | | Корпус | TQFP-100 (TQ = Thin Quad Flat Pack) | | Шаг выводов | 0.5 мм | | Рабочая температура | –40 °C … +85 °C (industrial, суффикс I) | | Потребление | низкое, типично десятки мА в зависимости от дизайна | | Загрузка конфигурации | Instant-on (нет внешней памяти конфигурации) | | Защита дизайна | Высокая (anti-fuse невозможно прочитать обратно) |

Обратите внимание: цифра 128 в названии исторически связана с плотностью логических модулей, а не с количеством вентилей. Точные значения уточняются в datasheet конкретной ревизии.

Стандартные парт-номера семейства eX

Обозначение построено так: EX<плотность>-<корпус><температура>

Парт-номера по плотности и корпусу:

| Плотность | Парт-номер (коммерч.) | Парт-номер (инд., -40…+85 °C) | |---|---|---| | EX64 | EX64-TQ100 | EX64-TQG100I | | EX64 | EX64-PQ208 | EX64-PQG208I | | EX128 | EX128-TQ100 | EX128-TQG100I | | EX128 | EX128-PQ208 | EX128-PQG208I | | EX128 | EX128-FG256 | — | | EX256 | EX256-TQ100 | EX256-TQG100I | | EX256 | EX256-PQ208 | EX256-PQG208I | | EX256 | EX256-FG256 | — | | EX512 | EX512-FG484 | — | | EX1000 | EX1000-FG484 | — |

Расшифровка суффиксов:

• TQ — TQFP
• PQ — PQFP
• FG — FineLine BGA (FBGA)
• G — RoHS (green/lead-free)
• I — Industrial (-40…+85 °C)
• Без буквы — Commercial (0…+70 °C)

Полные эквивалентные парт-номера:

• EX128-TQG100I — основной индустриальный вариант, Rev. A/B/C
• EX128-TQG100 — промышленный/коммерческий, без RoHS-маркера
• EX128-TQ100I / EX128-TQ100 — свинцовые версии (устаревшие)

Также встречались обозначения с датой/лотом ревизии, например: EX128-TQG100I AGLB, EX128-TQG100I-P, 5962-... (для MIL-спецификации, см. ниже).

Совместимые и взаимозаменяемые модели

Совместимые внутри семейства eX (pin-to-pin, тот же корпус TQFP-100):

• EX64-TQG100I — меньшая плотность, но часто взаимозаменяем по посадочному месту (с перекомпиляцией)
• EX256-TQG100I — большая плотность, тот же корпус
• При наличии Programmer — конфигурация заливается по J-линии / Idea (Actel-совместимые программаторы Silicon Sculptor).

Прямая замена (проверьте по посадочному месту):

• По корве eX — любой EX####-TQG100I.

Логическое замещение при редизайне схожих по назначению ПЛИС (требуется перепроектирование):

• Микросхемы семейства Microsemi (Actel) FP-eX (Fast-programmable — гибрид FPGA/CPLD).
• Familia Actel eX64/eX128/eX256.
• В modern-заменах Microchip рекомендует:
  • IGLOO / IGLOO2 (flash-based, RoHS, промышленный диапазон),
  • ProASIC3 / ProASIC3E (flash FPGA),
  • RTG4 / SmartFusion2 — для ново-промышленных и военных design-ов.

Silver-сопровождение и MIL-варианты

Для SC и ECO могут употребляться номера:

• EX128-TQG100I-SC (sample/handling),
• MIL-STD парт-номера формата 5962-ххххх (шифр специфики из военного каталога SMD/DLA), например 5962-9954902QYC (содержит аналогичный наbit). Точное соответствие проверяйте по Standard Microcircuit Drawing.

Программирование

• Программаторы: Silicon Sculptor II / IV, либо специализированные headboard-ы.
• Среда разработки: устаревшие Actel Libero IDE (v7/v8), сейчас — Microchip Libero SoC (для проductions на legacy available через лицензию Microchip).
• Файлы одного прохода .STP, .AFM генерация и посадка формата anti-fuse.

Где применяется

• Аэрокосмическая / defense-аппаратура
• Спутниковые системы
• Системмы радары/EW
• Промышленные контроллеры, высокие температуры
• Secure equipment (anti-fuse затрудняет клонирование)

Краткое итоговое резюме

| Параметр | EX128-TQG100I | |---|---| | Тип | Anti-fuse OTP FPGA | | Плотность | EX128 (256 LM, ~6к экв. вентилей) | | Корпус | TQFP-100, шаг 0,5 мм | | I/O | 81 | | Vcc ядра | 2,5 V | | -40…+85 °C | да (суффикс I) | | RoHS | да (G) | | Снята с производства | да (EOL, ориентир. 2010-2015 гг.) | | Замена при редизайне | ProASIC3 / IGLOO / Igloo2 |

Важно: при закупках на вторичном рынке обязательно проверяйте подлинность приборов eX — контрафакт распространяет именно не реализованные anti-fuse остатки. Также значения плотности и число I/O незначительно менялись между ревизиями, поэтому для постановки в изделие всегда открывайте актуальный «Ironwood Electronics» — Microsemi EX FPGA Family Datasheet (release Notes): в конце всегда указывается точный список ordering codes.

Если нужно — могу:

1. предложить схему распинoвки для TQFP-100 eX,
2. составить TS-описание под протокол (для перехода мостов через простой logic bench),
3. сопоставить один-к-одному с более поздним ProASIC/IGLOO что использует OEM для замены на витрине.