Xilinx XC2C128 — CoolRunner-II CPLD

Общее описание

XC2C128 — это программируемая логическая интегральная схема (CPLD) из семейства CoolRunner-II компании Xilinx (ныне часть AMD). Семейство CoolRunner-II было разработано для сверхнизкого энергопотребления при сохранении высокой производительности и предназначено для замены устаревших CPLD (в т.ч. XC9500/XC9500XL) и малых FPGA.

Ключевая особенность архитектуры — RealDigital CPLD с блоками Function Blocks (FB), построенными на макроячейках с программируемой матрицей И (PLA) и функциональными блоками с регистрами. Чип содержит внутреннюю Flash-память для конфигурации (энергонезависимый), что позволяет работать «из коробки» без внешней загрузки.

XC2C128 — средний по ёмкости представитель семейства (128 макроячеек), выпускается в компактных корпусах и широко применяется в промышленной электронике, телекоммуникациях, бытовой технике, автомобильных системах (в версиях Q-grade).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | CoolRunner-II | | Макроячейки (Macrocells) | 128 | | Function Blocks | 8 (по 16 макроячеек) | | Логические ячейки / эквивалентные вентили | ~3 000 вентилей (эквивалент) | | Макс. количество пользовательских I/O | 100 (в корпусе TQ144/CP132) | | Напряжение ядра (Vccint) | 1,8 В | | Напряжение I/O (Vccio) | 1,5 В / 1,8 В / 2,5 В / 3,3 В | | Совместимость по уровням | LVCMOS, LVTTL, HSTL, SSTL (1,5/1,8/2,5/3,3 В) | | Макс. системная частота (Fmax) | 300 МГц (тип.) | | Задержка pin-to-pin (tPD) | 7,1 нс (тип., в зависимости от speed grade) | | Speed grades | −7, −10 (и −6 для некоторых вариантов W/T) | | Источник конфигурации | внутренняя Flash (EEPROM) | | Программирование | JTAG (IEEE 1149.1), Boundary Scan | | Число перезаписей | ≥ 10 000 циклов | | Хранение конфигурации | ≥ 20 лет при 85 °C | | Ток в режиме standby | единицы мкА (ультранизкое потребление, ~16 мкА тип.) | | Рабочая температура | Commercial (0…+70 °C), Industrial (−40…+85 °C), Automotive (−40…+125 °C, Q-grade) | | Встроенные функции | Clock divider, DualEDGE-регистры, Schmitt-триггеры на входах, Input hysteresis, Global clocks (3), продукт-термы | | I/O стандарты | до 3,3 В толерантные входы |

Партномера (популярные)

Формат: XC2C128-[speed grade]-[package]-[temperature]

| Партномер | Корпус | I/O | Temp | |---|---|---|---| | XC2C128-7VQG100C | VQFP-100 | 80 | Commercial | | XC2C128-7VQG100I | VQFP-100 | 80 | Industrial | | XC2C128-7TQG144C | TQFP-144 | 100 | Commercial | | XC2C128-7TQG144I | TQFP-144 | 100 | Industrial | | XC2C128-10VQG100C | VQFP-100 | 80 | Commercial | | XC2C128-10TQG144I | TQFP-144 | 100 | Industrial | | XC2C128-7CPG132C | CP132 (Chip-Scale BGA) | 100 | Commercial | | XC2C128-7CPG132I | CP132 | 100 | Industrial | | XC2C128-7VQG100C (Pb-free/RoHS) | — | — | — |

Расшифровка: VQ = VQFP, TQ = TQFP, CP = Chip-Scale Package, G = RoHS (Pb-free), окончание C — Commercial, I — Industrial. Существуют также Automotive и «Q»-исполнения (например, XA-серии), встречающиеся реже.

Корпуса и количество I/O

| Корпус | Размер | Пользовательских I/O | |---|---|---| | VQFP-100 (14×14 мм) | 100-pin | 80 | | TQFP-144 (20×20 мм) | 144-pin | 100 | | CP132 BGA (8×8 мм) | 132-ball | 100 (макс. плотность) |

Совместимые аналоги и родственные модели

Внутри семейства CoolRunner-II (прямые «родственники» и апгрейд/даунгрейд):

• XC2C32A, XC2C64A — меньше;
• XC2C256, XC2C384, XC2C512 — больше (апгрейд по ёмкости, часто pin-compatible в тех же корпусах);
• XC2C128 — базовая модель серии.

Функциональные аналоги других производителей (по назначению и ёмкости ~128 макроячеек):

• Altera/Intel MAX II EPM240 / EPM570 (5M-серия, меньше по ёмкости);
• Altera MAX V 5M240Z;
• Lattice ispMACH 4000ZE / 4000V (LC4128 — 128 макроячеек, ближайший аналог);
• Lattice MachXO2 (более современная замена, но уже FPGA-архитектура);
• Atmel/Microchip ATF1508AS (классический EEPROM CPLD, сходный по ёмкости);
• Microchip ATF1504 / ATF1508 — часто предлагаются как замены при EOL.

Обновлённые линейки Xilinx/AMD для миграции:

• CoolRunner-II → XC2C (эта же серия) — обновлений архитектуры не было;
• Для новых разработок официально рекомендуются Xilinx CoolRunner-II или переход на Artix-7 / Spartan-7 / Zynq (для больших проектов) либо на платформу AMD XA/XCR (новые CPLD-серии).

⚠️ Важно: XC2C128 официально снят с производства/переведён в статус «не рекомендуется для новых разработок» (NRND) компанией AMD/Xilinx. На рынке доступны остатки и восстановленные (refurbished) партии. Перед проектированием стоит проверить актуальный статус жизненного цикла (Product Lifecycle) на сайте AMD и рассмотреть миграцию (например, на Lattice ispMACH 4000ZE LC4128ZE или на CPLD нового поколения).

Если нужно — могу подготовить таблицу сравнения с LC4128ZE / EPM240 или распиновку по корпусам и типовую схему включения (JTAG, питание, decoupling).