Xilinx 3104ML
тел. +7(499)347-04-82
Описание Xilinx 3104ML
Конечно. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для Xilinx XC3104ML.
Общее описание
Xilinx XC3104ML — это микросхема программируемой логики (ПЛИС) из семейства Xilinx XC3000, которое было одним из первых коммерчески успешных семейств FPGA (Field-Programmable Gate Array). Эта серия положила начало широкому распространению FPGA на рынке.
- Семейство: XC3000 (поздние модели, такие как XC3100, имели улучшенные характеристики по сравнению с базовым XC3000).
- Основное назначение: Реализация пользовательских цифровых схем средней сложности. В свое время использовалась для прототипирования, обработки сигналов, контроллеров интерфейсов, glue-логики (связующей логики) между микросхемами.
- Технология: Основана на SRAM-технологии. Это означает, что конфигурация (прошивка) загружается в чип при каждом включении питания из внешней памяти (PROM). Сама ПЛИС не сохраняет программу после отключения питания.
- Состояние: Снята с производства (End-of-Life). Это устаревшая модель, выпускавшаяся в 1990-х годах. В настоящее время не рекомендуется для новых проектов, но может встречаться в обслуживании старого оборудования.
Технические характеристики
Вот ключевые параметры XC3104ML:
-
Логическая емкость:
- Эквивалентные логические вентили: Около 2,000 - 3,000 (очень приблизительная оценка по меркам того времени).
- Логические блоки (CLB - Configurable Logic Block): 100 CLB.
- Триггеры (Flip-Flops): 256 (по 2 в каждом CLB).
-
Архитектура CLB: Каждый CLB содержал:
- Комбинационную логику (таблицу поиска - LUT) на 5 входов.
- 2 программируемых D-триггера.
- Схемы управления тактовым сигналом.
-
Ввод/вывод (I/O):
- Количество пользовательских I/O: 64 вывода (это отражено в суффиксе "64" в полном номере).
- Уровни напряжений: Совместимы с TTL (5В).
-
Тактовая частота: Максимальная тактовая частота для внутренних цепей могла достигать 70-100 МГц (зависит от конкретной модели и сложности схемы).
-
Напряжение питания:
- Vcc (ядро): +5V.
- Vpp (для программирования): +12V (требовалось для первоначального программирования конфигурационной PROM).
-
Техпроцесс: ~1.0 микрон (1000 нм).
-
Корпус: ML означает корпус PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).
- Тип: PLCC.
- Количество выводов: 84 (из них 64 — пользовательские I/O).
Парт-номера (Part Numbers) и корпуса
Полное обозначение формируется по схеме: XC3104 - <Характеристики скорости> - <Тип корпуса>.
- XC3104ML — это конкретная модель в корпусе PLCC84.
- Скоростная маркировка: Буква после "3104" указывает на скоростной сорт. Для XC3100 часто использовались:
- -50 (самый медленный)
- -70 (средний)
- -100 или -125 (самый быстрый)
- В номере XC3104ML марка скорости может быть опущена в общем обозначении, но в полной спецификации она указывается (например, XC3104-70ML).
Другие возможные корпуса для XC3104:
- PC84: PGA (Pin Grid Array) — керамический корпус с штырьковыми выводами.
- PQ100: CQFP (Plastic Quad Flat Pack) — пластиковый квадрантный плоский корпус на 100 выводов.
Совместимые модели и аналоги
1. Внутри семейства XC3000/A/L:
- Прямые аналоги по корпусу и выводам: XC3042ML, XC3064ML, XC3090ML. Отличаются количеством CLB и I/O.
- Более новые в том же семействе: Модели серии XC3100A или XC3100L (Low Power) имели улучшенные характеристики и, как правило, обратную совместимость по выводам (pin-to-pin compatible) с соответствующими версиями XC3100, но требовали проверки по даташитам.
2. Последующие семейства Xilinx (НЕ совместимые по выводам, требуется перепроектирование):
При модернизации или поиске замены для нового проекта рассматривают современные семейства, но это полная замена дизайна:
- Spartan-6 (также снят с производства, но более доступен): XC6SLX4.
- Spartan-7: Например, XC7S6.
- Для простых задач: Может подойти современная CPLD, например, Xilinx XA9500XL или CoolRunner-II, если хватает логических ресурсов.
3. Конфигурационные PROM (Память для загрузки):
Для загрузки конфигурации в SRAM-based FPGA XC3104ML требовалась внешняя память. Использовались специализированные микросхемы Xilinx Serial PROM:
- XC1700 Series (например, XC1701, XC1704 и т.д.).
- XC1800 Series.
- Они подключались по последовательной схеме и программировались отдельно.
Важное примечание
Работа с XC3104ML сегодня сопряжена с трудностями:
- Отсутствие ПО: Современные версии Vivado не поддерживают это семейство. Требуется старая версия Xilinx ISE, в которой, возможно, еще есть поддержка, или еще более старое ПО (Foundation Series).
- Сложность покупки: Новые чипы недоступны, только б/у или с перераспределения.
- Устаревшие технологии: Работа от 5В, высокое энергопотребление, низкая логическая плотность.
Вывод: XC3104ML — исторически важная, но устаревшая ПЛИС. Ее описание требуется в основном для поддержки или ремонта старой аппаратуры. Для новых разработок необходимо выбирать современные семейства FPGA.