Xilinx XC3S500E-5CPG132C

Описание

XC3S500E-5CPG132C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства Spartan-3E компании Xilinx (ныне AMD). Семейство Spartan-3E было представлено в 2005 году и ориентировано на недорогие массовые применения, где требовалось сочетание низкой стоимости, умеренного энергопотребления и достаточной логической ёмкости.

Данная микросхема выполнена по 90-нм техпроцессу и поставляется в корпусе CPG132 (Chip-Scale Package, 132 вывода, шаг 0,5 мм, размеры 8×8 мм). Суффикс -5 обозначает скорость (speed grade), а C — коммерческий температурный диапазон (0…+85 °C).

Микросхема широко применяется в учебных проектах, встраиваемых системах, промышленной автоматике и прототипировании цифровых устройств.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-3E | | Логические ячейки (Logic Cells) | 10 476 | | Эквивалентные системные вентили | ~500 000 | | Configurable Logic Blocks (CLB) | 1 164 | | Slices | 4 656 | | Таблицы LUT (4-input) | 9 312 | | Триггеры (Flip-Flops) | 9 312 | | Блоки Block RAM | 20 (по 18 Кбит) | | Объём Block RAM | 360 Кбит (≈ 45 КБ) | | Distributed RAM | 73 Кбит | | Умножители 18×18 | 20 | | Digital Clock Managers (DCM) | 4 | | Максимальное число I/O | 92 | | Банки ввода-вывода | 4 | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,2 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 1,2 – 3,3 В | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVCMOS, LVTTL, PCI, HSTL, SSTL, LVDS, RSDS и др. | | Конфигурационная память | Внешняя (PROM/Flash) | | Конфигурационные режимы | Master/Slave Serial, Master/Slave Parallel (SelectMAP), JTAG | | Скоростной грейд | -5 (стандартный) | | Температурный диапазон | Commercial (0…+85 °C) | | Корпус | CPG132 (8×8 мм, 132-pin CSP) | | Техпроцесс | 90 нм | | Типовая потребляемая мощность | ~150–300 мВт (зависит от загрузки) |

Парт-номера и совместимые модели

Для Spartan-3E Xilinx использует систему обозначений из нескольких частей: XC3S<ёмкость>E-<скорость><корпус><температура>. Для ёмкости 500E и корпуса CPG132 существует несколько вариантов по скорости и температуре.

Основные парт-номера (500E, CPG132)

| Парт-номер | Скорость | Темп. диапазон | Примечание | |---|---|---|---| | XC3S500E-4CPG132C | -4 | Commercial | Медленный вариант | | XC3S500E-5CPG132C | -5 | Commercial | Стандартный | | XC3S500E-4CPG132I | -4 | Industrial (-40…+100 °C) | Расширенный диапазон | | XC3S500E-5CPG132I | -5 | Industrial | Расширенный диапазон | | XC3S500E-5CPG132C (779334) | -5 | Commercial | Пример оптового/промышленного артикула |

Дополнительно существуют модели с безгалогенным/свинцовым исполнением (суффиксы после температурного кода указывают на тип упаковки, RoHS-совместимость). Часть парт-номеров формируется через дистрибьюторов (Arrow, Avnet, Digi-Key, Mouser).

Модели того же корпуса и объёма, но других скоростей

• XC3S500E-4CPG132C
• XC3S500E-5CPG132I

SPI-конфигурационные PROM (рекомендуемые Xilinx для этой FPGA)

• XC18V01 — 1 Мбит (для малой логики)
• XC18V02 — 2 Мбит (подходит для Spartan-3E 500E)
• XC18V04 — 4 Мбит
• Platform Flash серии XCF01S / XCF02S / XCF04S (от 1 до 4 Мбит, часто используются с Spartan-3E)

Платформы и отладочные платы с этой FPGA

Микросхема встречается на популярных отладочных комплектах:

• Xilinx Spartan-3E Starter Kit (XC3S500E-4FG320) — близкая, но другой корпус
• Digilent Nexys 2 (XC3S500E-4FG320)
• Digilent Basys 2 — уменьшенная версия Spartan-3E (обычно 250E)
• Платы сторонних производителей (Avnet, Trenz Electronic, эмуляторы на базе 500E)

Замечание: в корпусе CPG132 обычно монтируются только трёх- и четырёх-сотые варианты по скорости; это связано с малым числом I/O и сложностью трассировки.

Кратко

• Класс: перепрограммируемая FPGA, ~10 000 логических ячеек.
• Корпус: 8×8 мм, 132 вывода — подходит для компактных Bluetooth/Wi-Fi-модулей, промышленных контроллеров, учебных проектов.
• Среды разработки: ISE Design Suite (до 14.7 включительно), Vivado — не поддерживает Spartan-3E (только Spartan-6 и новее).
• Статус: Not Recommended for New Designs (NRND) — семейство снято с производства как рекомендуемое для новых разработок, но поставки ограниченные и по сей день.

Если нужно — могу подобрать прямой аналог из семейства Spartan-6/7 (серии XC6SLX9, XC7S6) или из семейства Artix-7, равноценный по цене и I/O.