Xilinx XC2S50E-6CFT256 — FPGA семейства Spartan-IIE

Описание

XC2S50E-6CFT256 — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) от компании Xilinx (ныне часть AMD), принадлежащая семейству Spartan-IIE. Это недорогое решение, ориентированное на массовые приложения с умеренными требованиями к логической ёмкости: промышленная автоматика, телекоммуникационное оборудование, потребительская электроника, системы управления и обработки сигналов.

Микросхема выполнена в корпусе FT256 (FineLine BGA, 256 выводов, шаг 1.0 мм), имеет 6-ю (одну из самых быстрых в семействе) категорию скорости и выпускается в промышленном температурном диапазоне (суффикс C в данном контексте у Xilinx обычно означает Commercial 0…+85 °C; для индустриального исполнения смотрите суффикс в полном парт-номере). Конфигурация ППВМ хранится во внешней энергонезависимой памяти и загружается при включении питания.

Семейство Spartan-IIE построено на 0,15 мкм техпроцессе с медными соединениями и напряжением ядра 1,8 В при напряжении ввода-вывода 3,3 В/2,5 В/1,8 В.

Технические характеристики XC2S50E

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-IIE | | Логических ячеек (Logic Cells) | 50 000 (заявлено), реально ~1 728 слайсов | | Слайсов (Slices) | 1 728 | | Блоков CLB | 384 (по 4 слайса) | | Триггеров (Flip-Flops) | 3 456 | | Таблиц поиска (LUT) | 3 456 (4-входовых) | | Блоков памяти Block RAM | 16 блоков × 4 Кбит = 32 Кбит (в некоторых источниках указывается 32 Кбит total) | | Максимум Block RAM | 32 Кбит | | Распределённая память | до 24 Кбит | | Умножителей (18×18) | нет (в Spartan-IIE отсутствуют аппаратные DSP) | | Макс. пользовательских I/O | до 176 (зависит от корпуса; в FT256 — до 182) | | Банков I/O | 8 | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,8 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 3,3 В / 2,5 В / 1,8 В | | Категория скорости | −6 (быстрая) | | Корпус | FT256 (256-ball FineLine BGA, 17×17 мм) | | Температурный диапазон | Commercial (0…+85 °C) / Industrial (−40…+100 °C) — зависит от полного парт-номера | | Техпроцесс | 0,15 мкм, медные соединения | | Конфигурация | SRAM, загрузка из внешней Flash/EEPROM | | Макс. частота | ~200+ МГц (типично, зависит от дизайна) | | Поддержка стандартов I/O | LVTTL, LVCMOS, PCI, GTL, GTL+, SSTL, HSTL, LVDS (ограниченно) |

Парт-номера (Ordering Codes)

Полный парт-номер строится по схеме: XC2S50E-[speed]-[package][temp]

| Парт-номер | Корпус | Скорость | Темп. диапазон | |---|---|---|---| | XC2S50E-6FT256C | FT256 | −6 | Commercial (0…+85 °C) | | XC2S50E-6FT256I | FT256 | −6 | Industrial (−40…+100 °C) | | XC2S50E-7FT256C | FT256 | −7 | Commercial | | XC2S50E-7FT256I | FT256 | −7 | Industrial | | XC2S50E-6FG456C | FG456 | −6 | Commercial | | XC2S50E-6PQ208C | PQ208 | −6 | Commercial | | XC2S50E-6TQ144C | TQ144 | −6 | Commercial | | XC2S50E-6PQG208C | PQG208 (RoHS) | −6 | Commercial | | XC2S50E-6TQG144C | TQG144 (RoHS) | −6 | Commercial | | XC2S50E-6FTG256C | FTG256 (RoHS) | −6 | Commercial |

Примечание: в наименовании XC2S50E-6CFT256 порядок символов нестандартный — обычно суффикс «C» ставится в конце (...FT256C). Уточните у поставщика точный ordering code.

Совместимые модели (pin-compatible / аналоги)

Pin-to-pin совместимые в том же корпусе FT256 (Spartan-IIE):

• XC2S100E-6FT256
• XC2S150E-6FT256
• XC2S200E-6FT256
• XC2S300E-6FT256

(Уточняйте по документации Xilinx DS077 — карты совместимости корпусов могут отличаться по банкам питания.)

Логические аналоги/замены в семействе Spartan-IIE с другими корпусами:

• XC2S50E в корпусах PQ208, TQ144, FG456 — функционально идентичны, отличаются только корпусом и цоколёвкой.

Ближайшие по ёмкости из других семейств (не pin-compatible, требуют переразводки):

• Spartan-3: XC3S50, XC3S100E
• Spartan-II: XC2S50 (без «E»)
• Spartan-6: XC6SLX4, XC6SLX9 (LX-серия часто используется как замена в новых проектах)
• Spartan-7: XC7S6, XC7S15

Конфигурационные ПЗУ (совместимые с семейством):

• XC17S50A, XC17S50XL (последовательная PROM)
• XC18V256, XC18V512 (Platform Flash)

Важные замечания

1. Семейство Spartan-IIE снято с производства (obsolete) — Xilinx рекомендует миграцию на Spartan-6/Spartan-7 или Artix-7. Многие парт-номера доступны только на вторичном рынке.
2. Нет аппаратных умножителей DSP — для обработки сигналов следует выбирать Spartan-3E и новее.
3. Block RAM всего 32 Кбит — это существенное ограничение для буферизации.
4. При замене на pin-compatible модели обязательно проверяйте распиновку по DS077 — раскладка питания может отличаться между XC2S50E/100E/200E в одном корпусе.
5. Полные актуальные данные: Xilinx DS077 (Spartan-IIE FPGA Family: Complete Data Sheet) и DS001 (Spartan Series Overview) — доступны в архиве документации AMD/Xilinx.