Xilinx XC3S400-4FGG456C — Описание и характеристики

Примечание: В вашем запросе, скорее всего, опечатка — правильно XC3S400-4FGG456C (а не XC3S4004...). Ниже описание для этой микросхемы.

📋 Описание

XC3S400-4FGG456C — это FPGA (ПЛИС) из семейства Spartan-3 компании Xilinx (ныне AMD). Семейство Spartan-3 было представлено в 2003 году и ориентировано на решения с оптимальным соотношением цена/производительность для массовых приложений: промышленная автоматизация, consumer-электроника, телекоммуникации, автомобильная электроника, системы обработки сигналов и видео.

• X — Xilinx
• C3S — Commercial Spartan-3
• 400 — количество системных вентилей (400K)
• -4 — скоростной грейд (Speed Grade 4)
• FGG456 — тип корпуса: Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA), 456 шариков, бессвинцовый (G = Green/RoHS)
• C — коммерческий температурный диапазон (0…+85 °C)

🔧 Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-3 | | Системных вентилей | 400 000 | | Эквивалентных логических ячеек | 8 064 | | Configurable Logic Blocks (CLB) | 896 | | Slices | 3 584 | | Logic Cells | 8 064 | | Блочная RAM (Block RAM) | 288 Kбит (16 блоков × 18 Кбит) | | Распределённая RAM | 56 Кбит | | Умножители 18×18 | 4 (только у XC3S400 и выше) | | Digital Clock Managers (DCM) | 4 | | Максимум пользовательских I/O | 264 | | Банков I/O | 6 | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1.2 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 1.2 / 1.5 / 1.8 / 2.5 / 3.3 В | | Совместимость I/O стандартов | LVCMOS, LVTTL, PCI, PCI-X, GTL, GTL+, HSTL, SSTL, LVDS и др. | | Корпус | FBGA-456 (FGG456) | | Шаг выводов | 1.0 мм | | Размер корпуса | 23 × 23 мм | | Рабочая температура | 0…+85 °C (Commercial) | | Техпроцесс | 90 нм | | Конфигурационная память | SRAM (внешняя) |

🔢 Парт-номера (Part Numbers)

Основной артикул

• XC3S400-4FGG456C — стандартная версия, Speed Grade -4, Commercial

Возможные вариации семейства XC3S400 (все комбинации)

| Префикс | Speed Grade | Температура | Корпус | |---|---|---|---| | XC3S400-4 | -4 (быстрый) | C (0…85°C) | FGG456 | | XC3S400-4 | -4 | I (-40…100°C) | TQ144 / PQ208 / FT256 / FG320 / FG456 / FGG456 | | XC3S400-5 | -5 (самый быстрый) | C / I | различные |

Другие корпуса XC3S400

• XC3S400-4TQ144C — TQFP-144
• XC3S400-4PQ208C — PQFP-208
• XC3S400-4FT256C — FTBGA-256
• XC3S400-4FG320C — FBGA-320
• XC3S400-4FG456C — FBGA-456 (свинцовый)
• XC3S400-4FGG456C — FBGA-456 (RoHS/Green)
• XC3S400-4FGG456I — Industrial версия

Маркировка партий

• Суффикс G — Green (бессвинцовое исполнение, RoHS)
• Суффикс C / I — коммерческий / промышленный диапазон
• Суффикс -4 / -5 — скоростной грейд

🔄 Совместимые модели

Пиновые замены без изменения платы (Footprint-compatible):

По корпусу FGG456 (полные/частичные: совпадает размер, но могут отличаться I/O ресурсы):

• XC3S400-4FGG456I — индустриальный аналог
• XC3S400-5FGG456C — более быстрый компаньон
• XC3S500E-4FGG456C — но это уже спартан-3E, другая архитектура и цоколёвка (требует проверки)

Ближайшие родственники семейства Spartan-3 (по возрастанию логической ёмкости):

| Модель | Логические ячейки | Block RAM | Отличия | |---|---|---|---| | XC3S50 | 1 728 | 72 Кбит | младшая модель | | XC3S200 | 4 320 | 216 Кбит | — | | XC3S400 | 8 064 | 288 Кбит | базис | | XC3S1000 | 17 280 | 432 Кбит | больше ресурсов | | XC3S1500 | 29 952 | 576 Кбит | — | | XC3S2000 | 46 080 | 720 Кбит | — | | XC3S5000 | 74 880 | 1 872 Кбит | флагман серии |

⚠️ Важно: Замена между членами семейства Spartan-3 возможна только при совпадении корпуса и наличии аналогичного/избыточного ресурса. Электрическая цоколёвка (pinout) для разных моделей в одном и том же корпусе не всегда идентична — обязательно проверяйте схему pinout по документации Xilinx UG331 (Spartan-3 Generation FPGA User Guide) перед заменой.

Прямые аналоги от других фирм (архитектурно близкие FPGA того времени):

• Altera Cyclone EP1C3 / EP1C6 — функциональный аналог
• Altera Cyclone II EP2C5
• LatticeECP/EC серии
• Actel ProASIC Plus

Полностью прямой (pin-to-pin) замены у других производителей нет — это специфицированные чипы, схемно несовместимые.

📚 Рекомендуемые документы

• DS099 — Spartan-3 FPGA Family Data Sheet
• UG331 — Spartan-3 Generation FPGA User Guide
• UG332 — Spartan-3 Generation Configuration User Guide
• Xilinx/AMD Product Selection Guide для Spartan-3
• Xilinx ISE Design Suite (последняя поддерживающая — ISE 14.7)

Если уточните — нужен ли VHDL-шаблон, распиновка корпуса в конкретном проекте, replacement-логика для BOM (например, при устаревании или NRND), я могу расписать детальнее.