Microsemi 100LPQF

Конечно. Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для линейки микросхем Microsemi (ныне Microchip) 100LPQF.

Общее описание

Microsemi 100LPQF — это не отдельная микросхема, а семейство (семейства) программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) в корпусе PQFP (Plastic Quad Flat Pack) с 100 выводами. Ключевые особенности:

• Технология: Основаны на технологии антипредохранителей (Antifuse). Это означает, что после программирования схема становится постоянной, однократно программируемой (OTP). Это обеспечивает высочайшую надежность, стойкость к радиации, невосприимчивость к конфигурационным сбоям и защиту от обратного проектирования.
• Основное назначение: Применялись в областях, где критичны надежность и безопасность: военная и аэрокосмическая техника, телекоммуникационное оборудование, промышленная автоматизация, медицинская электроника.
• Архитектура: Семейства, входящие в 100LPQF, относятся к классическим архитектурам ПЛИС с фиксированной логикой ввода-вывода и программируемыми межсоединениями.
• Статус: Большинство этих семейств в настоящее время находятся в статусе "Not Recommended for New Designs (NRND)" или "End-of-Life (EOL)". Их производство может быть ограничено, а для новых проектов Microchip рекомендует переходить на современные семейства на основе флэш-памяти, такие как SmartFusion2 / IGLOO2 или PolarFire.

Технические характеристики (обобщенные для семейств)

Характеристики сильно зависят от конкретного семейства. Ниже приведены типичные параметры для корпусов с 100 выводами.

| Параметр | Характеристика / Диапазон | | :--- | :--- | | Логические элементы | От ~128 до ~2000 (в зависимости от семейства и конкретной модели) | | Пользовательские I/O | До 63-70 линий ввода/вывода (часто 64) в корпусе 100PQFP | | Рабочее напряжение | 5.0В (ACT, 1200XL), 3.3В (AX, RTSX) — важно уточнять по семейству | | Быстродействие | tPD (задержка распространения): от 7.5 нс до 15 нс. Fmax (макс. частота): до 100+ МГц | | Программируемая память | Отсутствует (чистая комбинационная и последовательностная логика) | | Технология | Антипредохранитель (Antifuse) — OTP, высокая надежность | | Рабочая температура | Промышленный диапазон: -40°C до +85°C. Расширенный (военный): -55°C до +125°C (для определенных моделей) | | Радиационная стойкость | Повышенная по сравнению с КМОП-ПЛИС, есть специальные серии для космоса | | Корпус | 100-контактный PQFP (Plastic Quad Flat Pack) |

Парт-номера (Part Numbers) и семейства

Номер по каталогу строится по принципу: СемействоМодель-СкоростьКорпусТемпература.

Пример расшифровки: A1020B-1PL100I

• A1020B — семейство и модель (ACT 2, 1020 эквивалентных вентилей).
• -1 — скоростная grade (самая быстрая).
• PL100 — корпус 100-контактный PQFP (PL = Plastic Leaded chip carrier, аналог QFP).
• I — промышленный температурный диапазон.

Основные семейства, доступные в корпусе 100LPQF:

1. ACT (ACT 1, ACT 2, ACT 3): Базовое семейство.

   • Примеры: A1010B-PL100, A1020B-1PL100I, A1240-1PL100C (C = коммерческий диапазон)

2. 1200XL / 3200DX:

   • Примеры: M4-128/64-12VC (M4-128/64) - 128 ячеек, 64 I/O.

3. AX (eXpress): Более продвинутое семейство.

   • Примеры: A54SX08A-PL100, A54SX16A-PQ100

4. RTSX (Radiation Tolerant SX): Серия, специально разработанная с повышенной радиационной стойкостью для космических применений.

   • Примеры: RTSX72SU-1CQ100 (CQ100 = 100-контактный CQFP, керамический, но есть аналоги в пластике).

Важно: Полный и точный номер можно определить только по спецификации проекта или маркировке на корпусе.

Совместимые модели и аналоги

Понятие "совместимость" здесь имеет несколько аспектов:

1. Совместимость по выводам (Pin-to-Pin) внутри семейства

• Микросхемы одного семейства (например, A1020B и A1240 в корпусе 100PQFP) часто имеют совместимую разводку по выводам (pinout). Это позволяет заменять микросхему на более или менее емкую без переразводки платы, если не используются все ресурсы.

2. Функциональные и архитектурные аналоги (от Microchip)

Для новых разработок Microchip предлагает переходить на современные семейства, которые превосходят старые по всем параметрам, кроме OTP-функции:

• SmartFusion2 (M2S) и IGLOO2: ПЛИС на флэш-памяти с ядром Cortex-M3, аналоговыми блоками, высокой надежностью. Прямой замены по выводам нет, требуется переразводка.
• PolarFire: Низкопотребляющие ПЛИС на флэш-памяти с исключительным соотношением энергопотребления и производительности.
• ProASIC3 / IGLOO+ (на флэш-памяти): Более старое, но еще доступное флэш-семейство, как переходный вариант от антипредохранителей.

3. Программная и инструментальная совместимость

• Libero SoC: Единая среда разработки Microchip для всех современных ПЛИС. Для старых семейств (ACT, AX, 1200XL) использовались специализированные и уже устаревшие инструменты (Designer Series, ACTgen). Совместимости на уровне исходных кодов (VHDL/Verilog) нет, требуется портирование.

4. Аналоги от других производителей (Условно совместимые)

Прямых аналогов по антипредохранительной технологии и корпусу практически нет. По функционалу (логическая интеграция) можно рассматривать:

• Xilinx XC9500XL (CPLD) в корпусе 100-контактный QFP — но это CPLD, а не ПЛИС, и технология EEPROM.
• Lattice ispMACH 4000 (CPLD) — аналогично.
• Старые ПЛИС Altera (Intel) MAX 7000 (EEPROM) — также CPLD.

Вывод: Для замены вышедшей из строя микросхемы в существующем проекте необходимо искать точную маркировку или использовать оставшиеся на рынке запасы. Для нового проекта необходимо выбирать современное семейство Microchip, учитывая, что потребуется полное перепроектирование и смена инструментов.