Microsemi EX256-TQ100

Microsemi EX256-TQ100 — Описание и технические характеристики

EX256-TQ100 — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) семейства ACT 3 от компании Microsemi (ранее Actel, ныне часть Microchip Technology). Это энергонезависимая Flash-ПЛИС, которая предназначена для задач средней сложности, где важна низкая потребляемая мощность, высокая производительность и безопасность данных.

1. Общее описание

ПЛИС построена на анти-плавких (Flash) технологиях, что означает, что конфигурация сохраняется даже при отключении питания (энергонезависимая). Это исключает необходимость внешних ПЗУ для загрузки прошивки, упрощает схему и повышает защиту от несанкционированного копирования.

Ключевой особенностью является использование фирменной архитектуры Logic Module (LM) и s-module, которая обеспечивает предсказуемую задержку распространения сигнала вне зависимости от трассировки. Это делает изделие удобным для проектирования синхронных схем с высокой тактовой частотой.

2. Технические характеристики (основные)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Производитель | Microsemi (Actel, Microchip) | | Семейство | ACT 3 | | Технология | Flash (энергонезависимая) | | Корпус | TQFP-100 (TQ100) — пластиковый QFP, 100 выводов | | Количество вентилей (Logic Gates) | ~6000 вентилей | | Количество Logic Modules (ячеек) | 600 (макро- и микросхем логики) | | Количество I/O (пользовательских выводов) | до 64 доступных (при минимальном потреблении) | | Напряжение питания ядра | 3.3 В / 5 В (допустимо 5В толерантность для входа) | | Задержка распространения (tPD) | ~1.5 нс (для D-триггера) | | Максимальная тактовая частота| до 175 МГц (максимальная рабочая частота для внутренних регистров) | | Энергонезависимость | Да (сохраняет конфигурацию при выключении) | | Рабочая температура | Коммерческий (0°C до +70°C) / Инд. (-40°C до +85°C) в зависимости от суффикса | | Интерфейс JTAG | Поддержка граничного сканирования (IEEE 1149.1) | | Потребляемая мощность | Низкая (милливатный диапазон) |

3. Структурные параметры (для проектирования)

• Количество пользовательских I/O: до 71 в TQ100, но обычно максимум 68 для текущего корпуса.
• Регистры/Триггеры: до 600 D-триггеров.
• Встроенный ресурс: Нет АЛУ, ЦАП/АЦП, FIFO (это чистая логика и триггеры).

4. Парт номера и маркировка

Парт номер строится по структуре:
Имя корпуса (Pinout) + Суффикс температуры/корпуса

Для Microsemi EX256-TQ100 основные пользовательские парт номера зависят от диапазона температур:

• Общий вид: EX256-TQ100
• Коммерческий (0...+70°C): EX256-PQ100 (суффикс "C" или отсутствует)
• Индустриальный/Автомобильный: EX256-VQ100 (суффикс "V" – означает -40...+85°C)

Уточняющая маркировка (может отличаться у разных поставщиков):

| Парт номер | Диапазон рабочих температур | Температура корпуса | Упаковка | | :--- | :--- | :--- | :--- | | EX256-PQ100 | 0°C ... +70°C (Commercial) | Стандартная | TQFP-100 (14x14mm) | | EX256-VQ100 | -40°C ... +85°C (Industrial) | Расширенный | TQFP-100 (14x14mm) |

Прим: Некоторые старые документации ACTEL используют "M" для "Military" военной спецификации, но данный чип скорее всего не имеет военной версии в корпусе TQ100; военная версия была в PQ206/PQ256.

5. Совместимость и аналоги

1. Монтажная совместимость (замена на процессе ПЛМ без отличий):

   • ПЛИС семейства ACT 3: EX128-TQ100, EX64-TQ100 (это меньшие чипы в том же корпусе — возможна замена без изменения платы, если логика уместится в BQU and тактовые ограничения позволят).
   • Важно! Корпус TQ100 в архитектуре Actel ACT 3 используется для серий: 64k, 128k, 256k гейтов.

2. Логическая совместимость (близкие по решениям, но требуется смена схемы управления и разварки):

   • • Макроаналоги от Microsemi (старееe): Это семейство является развитием идеи на fuses, но энергонезависимый старый. Заменить можно на НОВОЕ семейство технологий 4LP/5LP или пол аналоговый.

3. Аналоги по принципу (от других вендоров):

   • КПЛСиС производства РФ: Во многих российских ЭКБ широко используются импортЗам, но фактического производственного аналога в Украине и РФ не производят (ближайшие по возможностям - ПЛИС фирмы БИС/МИК).
   • Западные аналоги:
     • Altera (Intel): MAX3000A/MAX7000S, MAX II (но это CPLD с другими свойствами).
     • Lattice: платформенная серия ispMACH 4000 (MACRO).

6. Инструкция по замене

• Если у вас EX256-TQ100 (TQFP100), и вы не можете его найти, стоит рассмотреть следующие варианты замены при трассировке с запасом характеристик:
• • EX256-PQ100 (судя по прочности по натрассовке 100 выходников).
• • Два чипа связанной замена уровней на другую форм. – рассмотреть Спасибо маскарам MCU асинхронного уровня.

7. Примечание по разработке (Best practice)

1. Не использовать воен. спецификацию от производителя.
2. Питание сплиты: отдельно VCC для платформного борта.
3. Данный компонент подорожал на фоне электронного дефицита — рекомендуется проверить справедливость цен (ссылка на оригинальные против новых/напересост)

Для точного проектирования нужно открывать Advis, в файле .pdf — Reference Manual ACTel 'ACT 3 Advantage and MDSIO User‘s Reference', в котором дана топология маковентилей.

Ответ для интегрального проекта с точнейшими моделями на спадании 0.3 – — и все три вариант закрыты клиентам кроме нескольких лиц — фактическая перспективная применение на пути программной перестройки превого блока логического аштаер.

Вывод: Для задач в диапазоне 150 МГц/600 ячеек это было наджное решение в начале 2000-х, но теперь, учитывая дефицит 3.3В пита ния и устаревание технологии для вендинга , рекомендуют использовать современные равно размеры кристаллы (например - A3P060 A3P250) работающие от 3.3/2.5, способные выдавать эффективно те минды уровень контингента же обеспечения задачи едийного решения высокой плотности. Аналог и часто демонтируются с плат оборудования переустрой.