Xilinx XC2S100E-6TQ144C — ПЛИС семейства Spartan-IIE

Описание

XC2S100E-6TQ144C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA/ПЛИС) из семейства Spartan-IIE производства компании Xilinx (ныне часть AMD). Семейство Spartan-IIE было представлено в начале 2000-х годов как экономичное решение для массовых применений, требующих гибкой логики при низкой стоимости.

Данная микросхема построена на архитектуре на основе CLB (Configurable Logic Blocks), включает блоки ввода-вывода, встроенную блочную память (Block RAM) и поддерживает конфигурирование через последовательный/параллельный интерфейс. Применяется в телекоммуникационном оборудовании, промышленной автоматизации, потребительской электронике, системах обработки сигналов и встраиваемых устройствах.

Чип не имеет встроенных аппаратных умножителей/DSP-блоков и не содержит блоков тактирования DCM в базовой конфигурации Spartan-IIE (в отличие от Spartan-3).

Расшифровка маркировки

| Часть | Значение | |-------|----------| | XC | Xilinx Commercial | | 2S | Spartan-II Family | | 100E | Ёмкость ~100 000 системных вентилей, серия "E" (Extended) | | -6 | Скоростной грейд (Speed Grade 6 — самый быстрый для этой серии) | | TQ144 | Корпус TQFP, 144 вывода | | C | Commercial (коммерческий температурный диапазон: 0…+85 °C) |

Технические характеристики XC2S100E

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Семейство | Spartan-IIE | | Системных вентилей (system gates) | 100 000 | | Эквивалентных логических ячеек | 2 700 | | CLB (Configurable Logic Blocks) | 600 | | Логических ячеек (LC) | 2 400 | | Триггеров (Flip-Flops) | 2 400 | | Секций Block RAM | 10 | | Объём Block RAM | 40 Kbit (5 120 байт) | | Максимум блоков ввода/вывода | 112 (в корпусе TQ144 — 92) | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,8 В | | Напряжение периферии (VCCO) | 1,8 В / 2,5 В / 3,3 В | | Конфигурационная память | Внешняя (нет встроенной) | | Тактовая частота (макс.) | до ~200 МГц (зависит от логики) | | Корпус | TQFP-144 (Thin Quad Flat Pack, 144 pin) | | Рабочая температура | 0 °C … +85 °C (Commercial) | | Техпроцесс | 0,15 мкм CMOS | | Рассеиваемая мощность | ~0,5–2 Вт (типично) |

Парт-номера (Part Numbers) семейства XC2S100E

Полный набор стандартных парт-номеров для этой модели:

По корпусам

| Part Number | Корпус | I/O | Темп. диапазон | |-------------|--------|-----|----------------| | XC2S100E-6TQ144C | TQFP-144 | 92 | Commercial | | XC2S100E-6TQ144I | TQFP-144 | 92 | Industrial | | XC2S100E-6PQ208C | PQFP-208 | 146 | Commercial | | XC2S100E-6PQ208I | PQFP-208 | 146 | Industrial | | XC2S100E-6FG256C | FBGA-256 | 176 | Commercial | | XC2S100E-6FG256I | FBGA-256 | 176 | Industrial | | XC2S100E-6FT256C | FTBGA-256 | 176 | Commercial | | XC2S100E-6FT256I | FTBGA-256 | 176 | Industrial |

По скоростному грейду

Для этой модели доступны грейды:

• -5 (Speed Grade 5 — стандартный)
• -6 (Speed Grade 6 — быстрый)
• -7 (Speed Grade 7 — только для более поздних версий семейства)

По температурным исполнениям

• C — Commercial: 0 °C … +85 °C (Tj)
• I — Industrial: –40 °C … +100 °C (Tj)

Аналоги в других корпусах

• XC2S100E-6BG352C/I
• XC2S100E-6FG456C/I

Совместимые модели (cross-reference / pin-to-pin в том же семействе)

Pin-совместимые (в том же корпусе)

| Модель | Корпус | Отличия | |--------|--------|---------| | XC2S100E | TQFP-144 / PQFP-208 | базовый | | XC2S150E | корпуса совпадают с FX-вариантами | больше логики | | XC2S200E | корпуса совпадают | больше логики | | XC2S300E | TQFP-144 | больше логики |

Внутри семейства Spartan-IIE (совместимы по архитектуре):

• XC2S50E
• XC2S100E ← наш чип
• XC2S150E
• XC2S200E
• XC2S300E (только Spartan-II)

Предыдущее/следующее семейства (функциональные аналоги):

• Spartan-II: XC2S15, XC2S30, XC2S50, XC2S100, XC2S150, XC2S200
• Spartan-3: XC3S50, XC3S100E, XC3S200 и т.д. (не pin-to-pin, но более новая замена)
• Spartan-3E, Spartan-6, Spartan-7 — как современные замены (требуется переработка платы)

Программное обеспечение и инструменты

• ISE Design Suite (Xilinx ISE 9.x – 14.7) — последняя официальная версия
• Xilinx WebPACK (бесплатная версия) поддерживала Spartan-IIE
• iMPACT — для программирования
• Vivado — не поддерживает Spartan-IIE (только Spartan-7 и новее)
• Кабели: Platform Cable USB (DLC9), Parallel Cable IV, XSVF-загрузчик

Область применения

• Обработка сигналов и интерфейсы (UART, SPI, I²C шлюзы)
• Управление ЖК-панелями и промышленной автоматикой
• Телекоммуникационные шлюзы, DSL/NIC адаптеры
• Пользовательская логика на старых платах

⚠️ Важно: Семейство Spartan-IIE давно снято с производства (EOL / Obsolete). Рекомендуемые прямые замены — Spartan-6 или Artix-7, но требуется переработка печатной платы. На вторичном рынке чип доступен как refurbished/relabeled — есть риск контрафакта.

Хотите, я составлю подробную таблицу распиновки для корпуса TQFP-144 или помогу подобрать современный аналог с сохранением функционала?