Xilinx XC4006E-4TQ144I — Описание и характеристики

Общее описание

XC4006E-4TQ144I — это FPGA (Field Programmable Gate Array) из семейства XC4000E компании Xilinx (ныне AMD/Xilinx). Семейство XC4000E является усовершенствованной версией классического семейства XC4000 и предназначено для реализации цифровой логики средней степени интеграции. Микросхема выпускается в корпусе TQFP-144 и имеет индустриальный температурный диапазон.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия / Семейство | XC4000E | | Тип | SRAM-based FPGA | | Логических ячеек (CLB) | 256 | | Эквивалентных логических вентилей | ~6 000 | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 16 × 16 массив (256 CLB) | | Триггеров (Flip-Flops) | 512 | | Блоков ввода-вывода (IOB) | 113 (при задержке -4) | | Максимум пользовательских I/O | ~113 | | Скоростной грейд | -4 | | Корпус | TQFP-144 (Thin Quad Flat Pack, 144 pin) | | Температурный диапазон | Industrial (I): −40 °C … +100 °C | | Напряжение ядра (Vccint) | 5,0 В | | Напряжение I/O | 5,0 В (5V tolerant) | | Технология | CMOS SRAM | | Конфигурация | Внешняя, при каждом включении (SRAM-based) | | Тактовая частота (макс.) | ~100–125 МГц (в зависимости от пути) | | System Gate Count | ~6 000 | | Распределённая RAM | 256 бит × 16 = 4 Кбит (2 блока RAM на CLB частично) | | Число глобальных тактовых линий | 4 | | Число долгих линий (Long Lines) | Есть |

Расшифровка кода маркировки

• XC — Xilinx Commercial/Standard
• 4006 — семейство и объём (≈6K вентилей)
• E — Enhanced (расширенная версия с улучшенной маршрутизацией)
• -4 — скоростной грейд (4 — задержка tPD ~4 нс; стандартный)
• TQ144 — TQFP-144 корпус
• I — Industrial (промышленный температурный диапазон)

Парт-номера линейки XC4006E-4

Для XC4006E скоростного грейда -4 официальные варианты заказа:

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---| | XC4006E-4PC84C | PLCC-84 | Commercial (0…+70 °C) | | XC4006E-4PC84I | PLCC-84 | Industrial | | XC4006E-4PQ100C | PQFP-100 | Commercial | | XC4006E-4PQ100I | PQFP-100 | Industrial | | XC4006E-4PQ160C | PQFP-160 | Commercial | | XC4006E-4PQ160I | PQFP-160 | Industrial | | XC4006E-4TQ144C | TQFP-144 | Commercial | | XC4006E-4TQ144I | TQFP-144 | Industrial | | XC4006E-4BG225C | BGA-225 | Commercial | | XC4006E-4BG225I | BGA-225 | Industrial | | XC4006E-4CB228C | CQFP-228 | Commercial |

Примечание: также существовали партии с префиксами XCS (для образцов) и XC от промышленных дистрибьюторов.

Совместимые модели (по конфигурации, корпусу, «старшие/младшие» аналоги)

Совместимые по принципу работы в семействе XC4000E

• XC4003E — младшая модель, тот же корпус и скорости
• XC4005E — младше, часто конфигурационно заменяемый
• XC4006E — «базовая» логическая цель (аналог)
• XC4006XL — низковольтная производная (3,3 В ядро)
• XC4008E — старший член той же серии
• XC4010E / XC4010D / XC4010XL / XC4013E / XC4013XL / XC4020E — совместимые по ПО (Foundation/ISE) и часто по PCB-посадкам (проверить pinout)
• XC4006XLA — вариант в семействе XC4000XLA (кардинально совместимая логическая структура)

Логически совместимые «переходные» модели

• Модели серии XC4000D / XL / XLA: чаще можно «апгрейднуть» без переразводки, если различается только SRAM-объём и скорость, но pin-out зависит от корпуса — обязательна проверка UG по Package/Pinout.
• XC3000 / XC3100 — родственное ТТЛ-логика семейство, конфигурационно может совпадать по обвязке.

Партнёрские / проектные примечания

• XC4006E серийно выпускался в конце 1990-х — начале 2000-х, целесообразен при поддержке устаревших проектов (legacy).
• Для обновления/замены в новых разработках рекомендуется использовать: Spartan-6, Spartan-7, Artix-7 — при необходимости переписать всю цепь JTAG-конфигурации и делитель Vcc.

Конфигурация ПЛИС

Это SRAM-технология, требующая внешнего конфигурационного кристалла при каждом включении питания. Основные способы:

• Последовательный Master Serial (Compatible с FPGA Master) — распространённый XC1765E (или XCF01S)
• Параллельные Master Serial Slave EPROM XC17256 ``X1732PRв`
• Direct конфигурирование через Parallel/M P уп
• Загрузочный Mode (M2, M1, M0) задаёт конкретный способ (разные — 4-то) Если важно продолжать, могу дать полностью распиновку TQ или пример схемы JTAG.