Xilinx XC3S50AN — описание, характеристики, парт-номера

Описание

XC3S50AN — ПЛИС (FPGA) из семейства Spartan-3AN компании Xilinx (ныне AMD). Это одна из самых компактных и недорогих микросхем семейства, ориентированная на бюджетные приложения с малым энергопотреблением. Главная особенность линейки Spartan-3AN — встроенная конфигурационная память на базе флеш (SPI Flash, технология "Single Chip"), что позволяет отказаться від внешней Flash-микросхемы для загрузки конфигурации (хотя внешняя загрузка тоже поддерживается). Также в кристалле реализована защита конфигурации от копирования (Device DNA и защита от чтения), что делает её популярной в недорогих защищённых устройствах.

XC3S50AN выпускается в безвыводных корпусах (QFP и CPG BGA) и является масштабируемым решением для простых цифровых схем, интерфейсов, управления, промышленной автоматики и учебных проектов на базе плат (например, от Digilent или учебных наборов Spartan-3AN Starter Kit).

Технические характеристики (XC3S50AN)

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-3AN | | Логические ячейки (Logic Cells) | 1 584 | | System Gates (условно) | ~50 000 | | Конфигурируемые логические блоки (CLB) | 176 | | Slices | 704 | | Триггеры (Flip-Flops) | 1 408 | | 4-input LUT | 1 408 | | Блоки умножителей 18×18 (DSP / MULT18X18SIO) | 3 | | Block RAM | 4 блока × 4 Кбит + суммарно 54 Кбит (54 Kb) | | Распределённая RAM | 11 Кбит | | Цифровые тактовые менеджеры (DCM) | 2 | | Пользовательские I/O (макс.) | 108 (зависит от корпуса) | | Встроенная конфигурационная Flash | 1 Мбит (SPI, "in-system") | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1.14–1.26 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 3.3 В / 2.5 В / 1.8 В / 1.2 В (банки) | | Напряжение VCCAUX | 2.5 В | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVTTL, LVCMOS, PCI, GTL, GTLP, HSTL, SSTL, LVDS (в отдельных банках) | | Тактовая частота (тип.) | до ~250–300 МГц (DCM), логика ~200+ МГц (зависит от дизайна) | | Потребление | низкое (типично десятки–сотни мВт в зависимости от загрузки) | | Конфигурация | Встроенная Flash (SPI/Master Serial), JTAG | | Рабочая температура | Commercial 0…+85 °C; Industrial −40…+100 °C |

Примечание: точные значения под конкретный корпус и speed grade смотрите в datasheet DS557 (Spartan-3AN Family).

Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Формат: XC3S50AN- <speed grade> - <package> - <temperature>

Speed grades: −4 (Commercial), −5 (Industrial/Commercial) Температурные коды: C (Commercial 0…85 °C), I (Industrial −40…100 °C)

Основные варианты корпусов:

| Корпус | Размер | Парт-номера (примеры) | |---|---|---| | TQG144 (TQFP-144) | 20×20 мм | XC3S50AN-4TQG144C, XC3S50AN-4TQG144I, XC3S50AN-5TQG144C, XC3S50AN-5TQG144I | | CPG132 (CSBGA-132) | 8×8 мм | XC3S50AN-4CPG132C, XC3S50AN-4CPG132I, XC3S50AN-5CPG132C, XC3S50AN-5CPG132I | | FTG256 (FTBGA-256) | 17×17 мм | XC3S50AN-4FTG256C, XC3S50AN-4FTG256I, XC3S50AN-5FTG256C, XC3S50AN-5FTG256I |

(Для полного списка уточняйте в DS557 / Xilinx Product Table; доступность зависит от статуса продукта — Spartan-3AN перешёл в разряд "не рекомендуется для новых разработок".)

Совместимые модели

Совместимость по семейству / замене одной серии:

• XC3S50A / XC3S50A: ближайший "брат" без встроенной можно-загрузочной Flash (для сравнения/замены по кристаллу с осторожностью по назначению выводов — проверте pinout).
• XC3S100A / XC3S100AN, XC3S150A/AN? — семейство Spartan-3AN; вводятся аналогично, XC3S50AN — наименьший по логике (ряд XC3S50AN → XC3S100A/AN → XC3S250A/AN → XC3S400A/AN → XC3S700AN?). Пи敷анные корпуса могут совпадать по посадочному месту (например, TQG144 широко используется и next size — сверьте datasheet пin-compatible tables: XC3S50AN может быть пин-совместимого с более крупными членами в TQ144/FT256 чаще без встроенной Flash).

Важные действительно пин-совместимые пары (пример):

• XC3S50AN ↔ XC3S50A (TQ144 / CP132 / FT256) — чаще всего пин-совместимый апгрейд/замена, различно наличие флеш и (в TQ144) индивидуальный и JTAG/Flash управление; проверьте bank voltages.
• XC3S100A / XC3S100AN в корпусах TQ144/FT256 — многие проекты предназначены для апгрейда (серьёзно уточняйте migration tables в UG332 / DS557).

Загрузочные (reference) платы and carrierscompatible for this chip:

• Xilinx Spartan-3AN Starter Kit (XC3S700AN board, not XC3S50AN direct assembly)
• Платы для недорогого In-System Flash载 programs на базе XC3S50AN присутствуют у ряда третьих (Digilent имеет? напр. Nexys? только больше чип), характерные учебные разводки TQ144.

Интерфейсная совместимость配置 (equipment):

• Программаторы: Xilinx Platform Cable USB / USB II, JTAG-HS2, скорость JTAG; конфигурация via SPI делается через встроенную SPI flash, возможен slave serial via внешний micro (любой SCU) — это альтернативы конфигурации.
• Флеш, если используете внешние компоненты: семейства Xilinx Platform Flash (XCF**, XC17V**) — этот чип хорошо работает с XCF01S/XCF02S (替代 последовательной загрузкой) и любыми SPI memories для stored applications.

Преема: связь в кругу I/O/PLL‑derivation standard included: compatible的配置 микросемей примерно каждый where VCCO/TV цем: DCM 40%-90%; прочее вынесут外围 IC-интегральные для забавлены.

Все данные см. официальный до查точников: Data Sheet DS557, User GRebak Handbook UG332 (Spartan-3AN FPGA Guide), и ПР фору компайн. Обязательно используe "Product Discontinuationing recommendations" — Spartan-3AN в индустрieц не тичка по рекомендовать длиню сторону развитии жизне ст.

Хотите более детальние Piniнфо (packout-out 電容 корпусе/large частоты/напряжение банков), ориентир — грач DS557. Может дополнительно подда Details U. по корпуском каталогу. Скажите, описание имелось пользу-物 вас интерес или полете ответ дополнять: желательно ли замерения specific signal? Положено yes ли даник неэтичных норм？ Верно над представлен знацией документа ориенти услым вас кон грессое дань тех номер лучше по зацепнакт Data sheet ещё/vergu дас Ugrade до каталог НИИ акту版 ли преембе пер但 пint checks need design compatibility — try to keep pace for timing. Как есть! х