Xilinx XC17S / XC18V 128Kx8 — конфигурационные PROM (Configuration PROM)

Важное уточнение: у Xilinx (ныне AMD) нет стандартной «128Kx8» SRAM/EPROM в классическом понимании. Под «128Kx8» в контексте Xilinx чаще всего подразумевают последовательные конфигурационные PROM серии XC17S / XC18V (1 Мбит = 128K × 8), которые используются для загрузки FPGA (Spartan, Virtex и др.). Ниже — описание для этого семейства.

1. Описание

Xilinx XC17S / XC18V — это электрически стираемые (EEPROM/Flash) последовательные конфигурационные PROM (SPROM), предназначенные для хранения битстрима конфигурации FPGA. При включении питания PROM автоматически загружает потоковый битстрим в FPGA через режим Master Serial.

• XC17S — однократно программируемые (OTP) PROM (EEPROM-структура), в корпусах SOIC-8 / PDIP-8 / VO-8.
• XC18V — перепрограммируемые (Flash, in-system programmable, ISP) PROM, до 10 000 циклов перезаписи, корпуса VO-20 / VQ-44.
• Поддерживают Cascade-режим — объединение нескольких PROM для увеличения объёма.
• Напряжение питания: 3,3 В (XC17S/XC18V) или 5 В (ранние XC17xx).
• Интерфейс программирования — JTAG (только XC18V / XC17S с поддержкой ISP через Xilinx iMPACT).

2. Технические характеристики (1 Мбит = 128K × 8)

| Параметр | XC17S (OTP) | XC18V (Flash) | |---|---|---| | Ёмкость | 1 048 576 бит | 1 048 576 бит | | Организация | 128K × 8 (последовательный выход) | 128K × 8 | | Технология | EEPROM (OTP) | Flash (ISP) | | Напряжение Vcc | 3,3 В ± 5% (или 5 В для V-версий) | 3,3 В ± 5% | | Скорость тактирования | до 33 МГц (consumer), 15 МГц (industrial) | до 33 МГц | | Ток активный | ≤ 10 мА | ≤ 15 мА | | Ток standby | ≤ 100 мкА | ≤ 50 мкА | | Циклы записи | 1 (OTP) | ≥ 10 000 | | Сохранение данных | ≥ 20 лет | ≥ 20 лет | | Температурный диапазон | 0…+70 °C (C), −40…+85 °C (I) | 0…+70 °C (C), −40…+85 °C (I) | | Интерфейс программирования | Xilinx-программатор (JTAG/ISP для поддерж.) | JTAG (ISP) | | Корпуса | PC20, SO20, VO20, PDIP-8 | VO20, VQ44 | | Требуется внешний тактовый сигнал? | Да, от FPGA (Master Serial) или внешний | Да |

Единицы измерения: частота — МГц, ток — мА/мкА, напряжение — В, ёмкость — бит.

3. Парт-номера (Part Numbers)

XC17S (1 Мбит, OTP)

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---| | XC17S10PC20C | PLCC-20 | 0…+70 °C | | XC17S10PC20I | PLCC-20 | −40…+85 °C | | XC17S10SO20C | SOIC-20 | 0…+70 °C | | XC17S10SO20I | SOIC-20 | −40…+85 °C | | XC17S10VO20C | VO-20 | 0…+70 °C | | XC17S10VO20I | VO-20 | −40…+85 °C | | XC17S10PD8C | PDIP-8 | 0…+70 °C | | XC17S10PD8I | PDIP-8 | −40…+85 °C |

Внимание: нумерация XC17S — 10 = 1 Мбит. В старых сериях «XC17S» обозначение объёма могло указывать на кбит, а не на количество слов: XC17S10 = 1 048 576 бит.

XC18V (1 Мбит, перепрограммируемые)

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---| | XC18V01VO20C | VO-20 | 0…+70 °C | | XC18V01VO20I | VO-20 | −40…+85 °C | | XC18V01VQ44C | VQ-44 | 0…+70 °C | | XC18V01VQ44I | VQ-44 | −40…+85 °C |

XC18V01 — это именно 1 Мбит (128K × 8), в то время как XC18V00 — 0,5 Мбит, XC18V02 — 2 Мбит, XC18V04 — 4 Мбит.

XC17S (обозначения по плотности)

| Модель | Ёмкость | Организация | |---|---|---| | XC17S05 | 512 Кбит | 64K × 8 | | XC17S10 | 1 Мбит | 128K × 8 | | XC17S20 | 2 Мбит | 256K × 8 | | XC17S30 | 4 Мбит | 512K × 8 |

4. Совместимые модели (что можно конфигурировать)

PROM-серии XC17S/XC18V используются для загрузки следующих FPGA Xilinx:

| Семейство FPGA | Совместимые PROM | |---|---| | Spartan (XC-S05/S10/S20/S30) | XC17S05/10/20/30 | | Spartan-II | XC17S05/10/20/30 | | Spartan-IIE | XC17S10/20/30 | | Spartan-3 / 3E | XC18V01/02/04 | | Virtex (XCV50…XCV1000) | XC17S20/30, XC18V02/04 | | Virtex-E | XC18V02/04 | | Virtex-II | XC18V02/04 |

Режимы конфигурации FPGA, требующие такие PROM:

• Master Serial — PROM выдаёт такт и данные;
• Slave Serial — такт от внешнего источника;
• Cascade — несколько PROM соединяются каскадно для большего потока.

Аналоги и замены других производителей

• Atmel AT17LV (AT17LV010, AT17LV010A) — прямая функциональная замена;
• Altera EPC (EPC1, EPC2, EPC16) — для Altera FPGA;
• ST M25P / Microchip SST25 — SPI Flash, но требуют другой метод загрузки.

5. Ключевые особенности

• Автоматическая загрузка FPGA при подаче питания (Master Serial).
• Минимум внешних компонентов — только CLK, DATA, OE/RESET.
• Поддержка внутрисхемного программирования (ISP) у серии XC18V через JTAG-программатор Xilinx (Platform Cable USB).
• Pin-to-pin совместимость внутри серии по возрастанию объёма.
• Устаревшие, но всё ещё находимые (EOL) — производство XC17S/U снято, для новых проектов рекомендуется Xilinx (AMD) Serial / Quad-SPI Flash, например MT25QL, N25Q128A и др., загружаемые через Master SPI.

Если у вас конкретный запрос по другому типу памяти (например, SRAM/DRAM 128K×8, или XO2/CoolRunner CPLD configuration), уточните — дам развёрнутое datasheet-style описание с временными диаграммами и цоколёвкой.