Xilinx XC4005E-4PC84I — Описание и характеристики

Общее описание

XC4005E-4PC84I — это FPGA (Field Programmable Gate Array) из семейства XC4000E компании Xilinx (ныне AMD). Семейство XC4000E было представлено в середине 1990-х годов и долгое время оставалось одним из самых популярных семейств ПЛИС благодаря удачному балансу логической ёмкости, быстродействия и стоимости.

Микросхема предназначена для реализации цифровой логики произвольной сложности: конечных автоматов, счётчиков, шинных интерфейсов, DSP-функций малой и средней сложности, а также «клеевой» логики между большими БИС.

Расшифровка обозначения

| Часть | Значение | |---|---| | XC4005E | Семейство XC4000E, эквивалентная ёмкость ~5000 вентилей | | -4 | Скоростной класс (speed grade), -4 = 4 нс задержка базового логического элемента, наиболее быстрый; бывают также -5, -6, -7 (более медленные) | | PC84 | Тип корпуса: Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC), 84 вывода | | I | Industrial temperature range (промышленный диапазон, −40 °C…+85 °C); без буквы — Commercial (0…+70 °C) |

Технические характеристики

Логические ресурсы (XC4005E)

| Параметр | Значение | |---|---| | Эквивалентная ёмкость | ~5 000 логических вентилей | | Configurable Logic Blocks (CLB) | 196 | | Logic Cells (LC) | 392 | | Триггеры/защёлки | 616 | | Распределённая RAM (внутри CLB) | 3 136 бит | | Максимум пользовательских выводов I/O | 61 | | Внутреннее напряжение ядра (Vcc) | 5 В ± 5 % | | Потребляемый ток (тип.) | ~100–200 мА (зависит от конфигурации) |

Производительность (speed grade −4)

| Параметр | Значение | |---|---| | Задержка базового LC (комбинационная) | ~4 нс | | Макс. тактовая частота для счётчика | до ~80–100 МГц (в зависимости от схемы) | | Время конфигурирования (тип.) | ~несколько десятков мс в Parallel/Slave Serial |

Распределение памяти CLB

Каждый CLB в XC4000E содержит:

• 2 триггера (flip-flops)
• 3 функции: F, G (4-входовые), H (3-входовая с выходом мультиплексора)
• Возможность работать как 16×2 RAM или 32×1 ROM

Возможности и особенности

• SRAM-технология конфигурирования → энергонезависимость от внешней конфигурации: требуется загрузка битстрима при каждом включении (обычно из PROM XC17xx или ПЛИС/процессора).
• Четыре глобальных тактовых сети с низким перекосом.
• Широкие сети для set/reset и разрешения.
• Программируемая I/O-логика с поддержкой TTL/CMOS уровней.
• Низкое энергопотребление в CMOS.
• Возможность динамического переконфигурирования.
• Программная поддержка: XACT / Foundation / ISE (устаревшие среды).

Расширенное охлаждение (suffix)

Box-спецификация для XC4000E содержала также расширенные температурные ранги:

• Blank: Commercial (0…+70 °C)
• I: Industrial (−40…+85 °C)
• M: Military (−55…+125 °C)

Назначение и применение

• Промышленная автоматика и кле

Рекомендуемые варианты

• XC4172-4ΒΓ289I
• ACB5039
• HEATSINK-PLCC-FPGA
• KX20855-A1U
• AAAD16608-0ATT
• XC2C26-4PC84I
• XC2C64A-5PC84C

Похожие старые FPGA от Xilinx

• XC4003E
• XC4005E (базовая)
• XC4006E
• XC4008E
• XC4010E
• XC4013E
• XC4020E
• XC4025E
• XC4036E
• XC4044E
• XC4052E
• XC4062E
• XC4085E
• XC4013XL, XC4028XL, XC4036XL — низковольтные варианты с питанием 3.3 В (частично взаимозаменяемы по функциям, но не по выводам).

Где применялась и актуальность

Микросхема повсеместно использовалась в аппаратуре 1990-х — начала 2000-х: телекоммуникационное оборудование, промышленные контроллеры, приборы, встраиваемые системы. Снята с производства, поддерживается только на вторичном рынке и у дистрибьюторов остатков.