Xilinx XC5202VQ100AKJ — Описание и характеристики

Общее описание

XC5202VQ100AKJ — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства XC5200 производства компании Xilinx (ныне AMD). Семейство XC5200 было представлено в середине 1990-х годов как экономичная альтернатива серии XC4000, ориентированная на массовые приложения с меньшей стоимостью за вентиль.

Кристалл построен на архитектуре SRAM-based FPGA и требует внешней конфигурационной памяти (PROM) при каждом включении питания.

Расшифровка обозначения

| Часть кода | Значение | |------------|----------| | XC | Xilinx CPLD/FPGA (коммерческий температурный диапазон) | | 5202 | Модель в семействе XC5200 (2 = эквивалент логических вентилей ~2K) | | VQ100 | Тип корпуса: Very thin Quad Flat Pack, 100 выводов | | A | Ревизия/шаг технологии | | K | Скоростной грейд (Speed Grade) | | J | Тип выводов / температурный диапазон |

Технические характеристики

Логическая ёмкость

• Эквивалентные логические вентили (Typical Gate Range): ~2 000 – 3 000
• Конфигурируемые логические блоки (CLB): 64
• Логические ячейки (LC): 256 (по 4 LC на CLB)
• Триггеры/защёлки (Flip-Flops): 256
• Максимум пользовательских вводов/выводов (I/O): 84
• Таблица поиска (LUT): 4-входовая (в составе каждой LC)

Память и конфигурация

• Конфигурационная память: SRAM (внешняя последовательная PROM)
• Распределённая RAM: отсутствует
• Блочная RAM: нет

Электрические параметры

• Напряжение питания ядра (VCCINT): 5.0 В ± 5%
• Напряжение питания I/O (VCCIO): 5.0 В ± 5%
• Уровни сигналов: совместимы с TTL и CMOS 5 В
• Ток потребления: зависит от загрузки, типично 50–150 мА

Быстродействие (Speed Grade -K)

• Максимальная частота системы: ~50–60 МГц
• Задержка распространения логической ячейки: ~1.5 нс
• Задержка ввода/вывода: ~4 нс

Корпус

• Тип: VQ100 (PQFP-100, Very-thin Quad Flat Pack)
• Шаг выводов: 0,5 мм
• Размер корпуса: ~14 × 14 мм
• Рабочая температура (коммерческая): 0…+70 °C

Партномера семейства XC5200 (совместимые и родственные)

| Партномер | Ёмкость (вентили) | CLB | I/O | Корпуса | |-----------|-------------------|-----|-----|---------| | XC5202 | ~2 000 | 64 | 84 | VQ100, PQ100, TQ144, PQ160 | | XC5204 | ~4 000 | 120 | 124 | PQ160, TQ144, PQ208, HQ208 | | XC5206 | ~6 000 | 196 | 148 | PQ208, HQ208, BG256 | | XC5210 | ~10 000 | 324 | 196 | PG223, PQ240, BG256, BG352 | | XC5215 | ~15 000 | 484 | 244 | BG352 |

Прямые варианты XC5202:

• XC5202-3VQ100C
• XC5202-4VQ100C
• XC5202-5VQ100C
• XC5202-6VQ100C
• XC5202VQ100AKJ (данный)
• XC5202PQ100 и др.

Дефис перед цифрой обозначает speed grade: -3 (быстрый), -6 (стандартный). Буква K в вашем партномере — англ. обозначение speed rank в китайской промышленной маркировке (обычно аналог -3/-4/-5), суффикс J указывает на промышленный/военный диапазон.

Совместимые и связанные модели

Pin-to-pin совместимые (в пределах XC5202 одного корпуса)

• XC5202-VQ100 I/C
• XC5202-VQ100 A/I (Spread Spectrum/расширенный темп.)

Конфигурационные ПЗУ (PROM), часто используемые с XC5202

• Xilinx XC17xx семейство последовательных PROM:
  • XC17128P/PC20
  • XC17128ELP
  • XC17128EVO20
  • XC1736E, XC1765E, XC17128E
• Processor тепловой и совместимый по загрузке.

Программные средства разработки

• Xilinx ISE (версии до 10.1 — только они поддерживают XC5200)
• Older: Foundation Series, Alliance
• Языковые средства: VHDL, Verilog, схематический ввод, ABEL

Аналоги и близкие семейства для замены

| Семейство | Отношение | |-----------|-----------| | XC4000E/EX/XL | Более мощное, богаче LUT/RAM | | Spartan (XC2S) | Более поздние, 3.3 В | | XC3000 | Предшественник, 5 В | | XC9500 CPLD | Если логики хватает — CPLD замена |

Прямого drop-in replacement у XC5202 нет — замена требует перекомпоновки платы и нового bitstream.

Применение

• Промышленная автоматика
• Старая сетевая/телекоммуникационная аппаратура
• Медицинское оборудование 1995–2005 гг.
• Системы сбора данных
• Сопряжение legacy-интерфейсов (ISA, VME, PCI)

Важные замечания

1. Устаревшая микросхема — производство прекращено, XC5200 классифицируется как End-of-Life. Оригинальные XC5202 покупаются только на вторичном рынке или в качестве складского наличия/refit.
2. Питание 5 В, что делает её несовместимой напрямую с современными 3.3 В/1.8 В микросхемами без level-shifter'ов.
3. Прошивка JTAG возможна только в ISE ≤ 10.1 (платформы Windows XP/2010-х).
4. При закупке проверяйте KJ суффикс — вероятнее всего, это продукт от Linger (LD/二手 лоти 90-х) или специализированной маркировки.

Если нужно, могу собрать таблицу даташита XC5202 (по динамическим и статическим параметрам) либо помочь подобрать современный аналог под конкретную задачу.