Xilinx XC17S20LPC — Описание, характеристики, парт-номера и совместимость

📋 Общее описание

XC17S20LPC — это однократно программируемая (OTP) конфигурационная PROM (SPROM) семейства XC17S00 от Xilinx. Микросхема выполнена по CMOS-технологии и предназначена для хранения конфигурационных данных для ПЛИС (FPGA) из семейств Spartan, XC3000, XC4000 и Spartan-XL.

Пакет PC20 — пластиковый PLCC-корпус с 20 выводами (Plastic Leaded Chip Carrier). Данная микросхема прошивается один раз и хранит конфигурацию для FPGA, автоматически загружая её в FPGA при включении питания (Master Serial Mode).

🔧 Технические характеристики XC17S20L

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | XC17S00 (Serial PROM) | | Тип памяти | OTP PROM (однократно программируемая) | | Ёмкость конфигурации | 2 097 152 бит (2 Мбит / 256 КБ) | | Организация | Последовательный вывод (serial) | | Напряжение питания (VCC) | 3.3 В ± 5 % (для буквы L = Low Voltage) | | Диапазон рабочих температур | Коммерческий: 0…+70 °C / Industrial: −40…+85 °C | | Корпус | PLCC-20 (PC20), Plastic Leaded Chip Carrier | | Интерфейс программирования | Xilinx JTAG / Parallel Programmer | | Совместимые FPGA | XC3000, XC4000, Spartan, Spartan-XL | | Ток потребления (standby) | ~10 мА (типичный) | | Скорость последовательного вывода | До 10 МГц (для шины DATA/CLK) | | Количество циклов программирования | 1 (OTP) |

🏷️ Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Обозначение XC17S20LPC расшифровывается так:

XC17S20 L PC
│       │  │
│       │  └── Тип корпуса: PC = PLCC-20
│       └───── Напряжение: L = 3.3 В
└───────────── Ёмкость: 20 = 2 Мбит (2,097,152 бит)

Основные парт-номера серии XC17S20:

| Парт-номер | Напряжение | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---|---| | XC17S20LPC20C | 3.3 В | PLCC-20 | Коммерческий (0…70 °C) | | XC17S20LPC20I | 3.3 В | PLCC-20 | Industrial (−40…85 °C) | | XC17S20LPD8C | 3.3 В | PDIP-8 | Коммерческий | | XC17S20LPD8I | 3.3 В | PDIP-8 | Industrial | | XC17S20LVO8C | 3.3 В | VO8 (SOIC-8) | Коммерческий | | XC17S20LVO8I | 3.3 В | VO8 (SOIC-8) | Industrial | | XC17S20LSO20C | 3.3 В | SOIC-20 | Коммерческий | | XC17S20LSO20I | 3.3 В | SOIC-20 | Industrial | | XC17S20LPC | 3.3 В | PLCC-20 | Базовая маркировка | | XC17S20PC | 5.0 В | PLCC-20 | Коммерческий | | XC17S20PD8 | 5.0 В | PDIP-8 | Коммерческий | | XC17S20D8 | 5.0 В | DIP-8 | Коммерческий |

⚠️ Суффиксы: C — Commercial, I — Industrial, M — Military.

🧩 Совместимые FPGA от Xilinx

Конфигурационная память XC17S20 оптимизирована для следующих ПЛИС (в Master Serial режиме):

| Семейство FPGA | Конкретные модели | |---|---| | Spartan | XCS05, XCS10, XCS20, XCS30, XCS40 | | Spartan-XL | XCS05XL, XCS10XL, XCS20XL, XCS30XL | | XC3000 | XC3020, XC3030, XC3042, XC3064, XC3090 | | XC4000 / XC4000E | XC4003, XC4005, XC4008, XC4010, XC4013 | | XC4000EX / XC4000XL | XC4013XL, XC4020XL, XC4025XL (специально для больших) | | XC5200 | XC5210, XC5215, XC5220 |

XC17S20 (2 Мбит) рассчитана как раз на средние FPGA — она позволяют загружать битстрим с ёмкостью до ~200 Кбайт, что покрывает XCS20–40, XC3042–XC3090, XC4005E–XC4013E.

Совместимые серии PROM, пригодные к взаимозамене (при достаточном объёме):

• XC17S05 (512 Кбит)
• XC17S10 (1 Мбит)
• XC17S15 (1,5 Мбит)
• XC17S20 (2 Мбит) ← ваша
• XC17S30 (3 Мбита)

📐 Распиновка LPC20 (PLCC-20, вид сверху)

        ┌──────────────────────────┐
   VCC  │ 2                      19│  D2   
   VPP  │ 3                      18│  D1   
  CLK   │ 4                      17│  D0   
  CFO   │ 5  ┌─┐               ┌─┐16│  GND  
   CEO  │ 6  │ │  XC17S20L     │ │15│  NC
   NC   │ 7  │ │               │ │14│  RESET
  DATA  │ 8  └─┘               └─┘13│  RC
    NC  │ 9                      12│  CEO_IN
   GND  │10                      11│  CE_IN     
        └──────────────────────────┘

(Информативное упрощение, точную распиновкусмотрите в datasheet Xilinx DS040)

💡 Особенности применения

• Микросхема работает в каскаде — несколько XC17S20 можно соединить последовательно (максимум до 8 штук) для конфигурирования ПЛИС с прошивкой большой ёмкости.
• Тактирование берётся от FPGA (CLK) в режиме Master Serial.
• Для прошивки микросхемы используется стандартный программатор Xilinx HW-130 или Platform Cable USB (более старый параллельный).

📌 Примечания

1. Обозначение «L» после «XC17S20» означает напряжение питания 3.3 В, без «L» — 5.0 В. Оба варианта функционально идентичны по логике конфигурирования, но требуют согласования питания с FPGA.
2. Оригинальный datasheet: Xilinx DS040 — “XC17S00S Series Configuration PROMs” (такие серии как XC17S05XL обозначены суффиксом, ориентируйтесь по документу 1998–2003 годов).
3. Производство этих микросхем Xilinx снято с производства (End-of-Life), они недоступны как new-old-star у дистрибьюторов (Mouser, Digi-Key раньше продавали, теперь статус EOL).
4. Для новых разработок используются XCFxxS (PROM) или всё чаще — вопросы решаются Flash-памятью, встроенной в FPGA (Spartan-3 — типовое QSPI).

Если нужно — вышлю упрощённую схему включения (FPGA ↔ XC17S20, режим Master Serial) или распиновку для PLCC-20 подробнее с обозначениями D0–D2 и CEO/RESET сигналов.