Xilinx XC4010-5PG191C — описание и характеристики

Общее описание

XC4010-5PG191C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства XC4000 компании Xilinx (ныне AMD/Xilinx). Семейство XC4000 было представлено в начале 1990-х годов и стало одним из самых массовых FPGA своего времени. Микросхема выполнена по КМОП-технологии (SRAM-based), конфигурируется при включении питания загрузкой битстрима из внешней памяти.

Расшифровка обозначения:

• XC4010 — модель (около 10 000 логических вентилей эквивалента)
• -5 — скоростной грейд (speed grade), 5 = стандартный/средний
• PG191 — тип корпуса (Plastic Pin Grid Array, 191 вывод)
• C — коммерческий температурный диапазон (0…+70 °C)

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | XC4000 (XC4000E-совместимое ядро) | | Эквивалентная логическая ёмкость | ~10 000 вентилей | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 400 (сетка 20×20) | | Триггеров (Flip-Flop) | 1600 | | LUT (таблиц поиска) | 2 × 4-вход. на CLB → 800 | | Макс. пользовательских I/O | до 128 (зависит от корпуса/упаковки) | | Встроенная память | отсутствует (нет Block RAM) | | Тактовая частота (типовая) | до ~50–60 МГц (зависит от speed grade -5) | | Напряжение питания ядра | 5 В (для ранних XC4000; у E-версии 5 В I/O, 5 В ядро) | | Технология | КМОП, SRAM-конфигурация | | Корпус | PG191 — Plastic PGA, 191 pin | | Температурный диапазон | Коммерческий (C): 0…+70 °C | | Конфигурация | Загрузка из внешней PROM/ПЗУ (последовательная или параллельная) | | Поддержка Boundary Scan | Да (JTAG, в зависимости от версии) |

Примечание: точные значения задержек и максимальной частоты зависят от speed grade и условий; для проекта следует сверяться с datasheet Xilinx DS4000.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты исполнения

Поскольку XC4010 выпускался в разных корпусах и грейдах, парт-номер включает несколько вариантов. Основные:

• XC4010-5PG191C — базовый (данный)
• XC4010-4PG191C — speed grade 4 (медленнее)
• XC4010-6PG191C — speed grade 6 (быстрее)
• XC4010-5PG191I — индустриальный диапазон (−40…+85 °C)
• XC4010-5PQ160C — корпус PQFP-160
• XC4010-5TQ144C — корпус TQFP-144
• XC4010-5PC84C — корпус PLCC-84 / CPGA
• XC4010E-… — версия XC4000E (улучшенная, с большим числом I/O и лучшей производительностью) в аналогичных корпусах (PG191, PQ208 и др.)
• XC4010XL-… — версия XC4000XL (3,3 В), напр. XC4010XL-09PQ208C

Точный набор парт-номеров и статус (Active/Obsolete) см. в Xilinx Product Selection Guide и на сайте AMD/Xilinx. Семейство XC4000 давно снято с производства (EOL), доступны только остатки и клоны/восстановленные чипы.

Совместимые модели (по семейству / конфигурации)

Функционально и по инфраструктуре конфигурации совместимы представители того же семейства:

Внутри XC4000 (исходное):

• XC4003, XC4005, XC4006, XC4008, XC4010, XC4013, XC4020, XC4025

XC4000E (улучшенная, часто взаимозаменяема по битстриму в рамках одного корпуса при миграции):

• XC4003E, XC4005E, XC4006E, XC4008E, XC4010E, XC4013E, XC4020E, XC4025E, XC4028EX, XC4036EX, XC4044EX, XC4052XL и др.

Конфигурационные PROM (совместимые для загрузки):

• XC1736, XC1765, XC17128, XC17256 (последовательные PROM Xilinx)
• XC17S-серия и универсальные EEPROM/флэш через JTAG/последовательный интерфейс

Инструменты разработки:

• Xilinx ISE (старые версии, до 10.1 включительно), XACT, Foundation — поддержка XC4000

Примечания:

• Прямая замена «pin-to-pin» возможна только в пределах одинакового корпуса и совместимой скорости; при переходе XC4000 → XC4000E часто требуется перегенерация битстрима из-за различий в архитектуре.
• «Совместимые модели» в смысле клонирования — ряд сторонних производителей и перемаркированных чипов встречается на вторичном рынке, но официальной поддержки нет.

Если нужно — могу оформить это в виде таблицы для документации, добавить распиновку PG191 или уточнить различия между XC4010, XC4010E и XC4010XL.