Xilinx XCR3128XL-10TQ144I — Описание и характеристики

Общее описание

XCR3128XL-10TQ144I — это CPLD (Complex Programmable Logic Device) из семейства CoolRunner XPLA3 производства компании Xilinx (ныне часть AMD). Данная микросхема предназначена для реализации цифровой логики средней сложности и отличается сверхнизким энергопотреблением благодаря технологии Fast Zero Power (FZP), основанной на EEPROM-памяти с нулевым током потребления в статическом режиме.

Семейство CoolRunner XPLA3 было разработано как универсальная замена устаревшим CPLD серий XC9500/XC9500XL, при этом обеспечивая лучшие показатели по энергопотреблению и скорости.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | CoolRunner XPLA3 | | Макросотойки (Macrocells) | 128 | | Логических вентилей (System Gates) | ~3 000 | | Число функциональных блоков (FBs) | 8 | | Максимум пользовательских I/O | 108 | | Напряжение питания ядра (VCCint) | 3.3 В ± 5% (от 3,0 до 3,6 В) | | Напряжение I/O (VCCIO) | 1.5 В, 1.8 В, 2.5 В, 3.3 В | | Скорость (Speed Grade) | -10 (tPD = 10 нс) | | Максимальная частота (Fmax) | до 130 МГц (для наиболее быстрых цепей) | | Время установки (tSU) | 4,5 нс (типично) | | Время распространения (tPD) | 10 нс | | Тип памяти конфигурации | EEPROM (энергонезависимая) | | Ток потребления в standby | < 100 мкА (FZP техпроцесс) | | Корпус | 144-pin TQFP (Thin Quad Flat Pack) 20×20 мм | | Рабочий диапазон температур | Industrial: –40 °C … +85 °C (суффикс «I») | | Технология | 0,35 мкм EEPROM-based | | JTAG | Поддержка IEEE 1149.1 (Boundary Scan, ISP) | | Программирование | In-System Programming (ISP) через JTAG | | Количество макроячеек на FB | 16 | | Тип логических входов | 40 входов на функциональный блок через XPLA3-матрицу | | Терминальная логика | Полностью встроенная терминальная логика во все macrocells |

Маркировка модели

• XCR3128XL — модель семейства (128 макроячеек, 3.3В, XPLA3)
• -10 — скорость (10 нс tPD)
• TQ144 — тип корпуса (TQFP-144)
• I — Industrial (промышленный температурный диапазон)

Особенности

• Ультранизкое энергопотребление в режиме ожидания за счёт технологии Fast Zero Power
• Энергонезависимая конфигурация — не требует внешней загрузочной памяти
• Программируется в системе (ISP) через JTAG
• Поддержка нескольких уровней I/O-напряжения (1,5 / 1,8 / 2,5 / 3,3 В) для сопряжения с разными шинами
• Уникальная архитектура XPLA3 — сочетает преимущества PLA (полностью инверсная матрица) с высокой плотностью
• IEEE 1149.1 Boundary Scan для внутрисхемного тестирования
• Совместимость по выводам/программированию внутри семейства при апгрейде

Парт-номера и совместимые модели

Оригинальные парт-номера (Xilinx / AMD)

| Парт-номер | Упаковка | Кол-во в упаковке | Температура | |---|---|---|---| | XCR3128XL-10TQ144I | TQFP-144 | 60 (tray) | Industrial | | XCR3128XL-10TQ144C | TQFP-144 | 60 (tray) | Commercial (0…+70 °C) | | XCR3128XL-7TQ144I | TQFP-144 | – | Industrial (быстрее) | | XCR3128XL-10VQG100C | VQFP-100 | – | Commercial | | XCR3128XL-10VQ100C | VQFP-100 | – | Commercial | | XCR3128XL-10CS144C/I | CSBGA-144 | – | Commercial/Industrial | | XCR3128XL-12TQ144C | TQFP-144 | – | Commercial |

Примечание: линейка XCR3128XL выпускалась в корпусах TQ144 (TQFP), VQ100 (PQFP), VQ64, CS144 (BGA), поэтому один и тот же кристалл поставляется в различных парт-номерах в зависимости от упаковки и температурного диапазона.

Клоны и функциональные аналоги (сторонние производители)

На рынке встречаются замещающие решения, произведённые сторонними компаниями, совместимые по функциям и посадочным местам (но не обязательно по прошивке):

• Diodes/самостоятельные REPL-серии типа XCR3128XL-K — реплики (например, от сторонних изготовителей электронных компонентов на азиатском рынке, маркируются XCR3128XL-10TQ144I)
• Минские клоны — производство модулей-эквивалентов (например, серия 5032ХЛ — советские/российские аналоги XPC; для CPLD серии CoolRunner — редко, чаще просто перемаркировка)

⚠️ Внимание: Оригинальные Xilinx больше не производятся с середины 2010-х (семейство CoolRunner XPLA3 снято с производства, статус Not Recommended for New Designs / End of Life). На рынке возрастает доля поддельных микросхем. Для новых проектов рекомендуется переходить на CoolRunner-II (XC2C-серия) или, при необходимости сохранения посадочного места, использовать фирмы Rasco, Rochester Electronics (авторизованный ресейлер), либо проверенных логистических дистрибьюторов.

Совместимые / близкие модели

В одну линейку и часто взаимозаменяемые в пределах семейства XPLA3:

• XCR3064XL (64 макроячейки) — меньшая
• XCR3256XL (256 макроячеек) — большая
• XCR3384XL (384 макроячейки) — самая большая
• XCR3512XL (512 макроячеек) — Устаревший/расширенный вариант (ограниченный выпуск)
• XC9572XL / XC95144XL / XC95288XL — предыдущее поколение CPLD XC9500XL, часто используются как альтернатива при невозможности купить CoolRunner XPLA3

Программная совместимость/среды разработки

• Xilinx ISE Design Suite (версии до 14.7 включительно) — полная поддержка с XPLA3
• WebPACK ISE — ранние версии
• Программаторы: Xilinx Platform Cable USB / USB-II / (DLC9/DLC10), клоны HW-USB (совместимы с iMPACT)
• Форматы: SVF, XSVF, JED

Сферы применения

• Промышленная автоматика и оборудование с жёсткими требованиями по энергопотреблению
• Сопряжение шин (level shifting, glue logic)
• Управление питанием
• Техника с батарейным питанием (Standby-логика)
• Телекоммуникационное оборудование (устаревшие/поддерживаемые платформы)
• Продукция с длительным жизненным циклом (по причине энергонезависимости и надёжности)
• Наследственных проектах («legacy designs») и ремонтах

Если нужно — могу:

• привести карту распиновки TQFP-144,
• дать список hex/e‑fuse-зависимых tool-утилит,
• либо помочь подобрать современный функциональный аналог (например, XC2C128 от того же вендора).