Xilinx XC4013XL-1BG256C

Это устройство относится к семейству Xilinx Spartan/XC4000XL (точнее, XC4000XL — это улучшенная версия с низким напряжением и высокой производительностью). Модель XC4013XL-1BG256C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA), выпущенная компанией Xilinx (ныне часть AMD).

Ниже представлено подробное описание, технические характеристики, а также парт-номера и совместимые модели.

1. Общее описание

Xilinx XC4013XL — это представитель серии FPGA XC4000XL, которая работала от пониженного напряжения питания (3.3 В вместо 5 В), что обеспечивало меньшее энергопотребление и более высокую скорость по сравнению с предшественниками (XC4000).

Ключевые особенности:

• Тип: FPGA (Field-Programmable Gate Array) — перепрограммируемая вентильная матрица.
• Технология: SRAM (загружает конфигурацию из внешней памяти при включении).
• Логическая емкость: Эквивалент примерно 13 000 логических вентилей (gate count, по устаревшей терминологии).
• Напряжение ядра: 3.3 В (обозначение "XL").
• Интерфейс ввода-вывода: Совместимость с 5 В (толерантные выводы) и 3.3/2.5 В.
• Применение: Логика общего назначения, прототипирование, DSP, промышленная автоматика, старые системы управления.

2. Технические характеристики (подробно)

Расшифровка парт-номера:

• XC4013XL — базовое семейство и количество вентилей.
• -1 — Скоростной ранг (-1 означает самую быструю версию в этой линейке; также были -2, -3, -4, -5, где -5 самая медленная).
• BG256 — Корпус: B = BGA (Ball Grid Array, 257 контактов, 256 шаров). Размер корпуса: 27x27 мм, шаг шаров 1.27 мм.
• C — Диапазон температур: Commercial (коммерческий) от 0°C до +85°C (может быть +70°C в зависимости от партии). Также встречается I (Industrial: -40°C... +100°C).

Основные параметры:

• Логические вентили (system gates): ~ 10 000 – 13 000 (условно)
• Количество логических блоков (CLB): 576
• Логические ячейки (LCs): ~ 1 152 – 1 344 (примерно 2 на CLB)
• Триггеры: ~ 1 152
• Встроенная память (Block RAM): Отсутствует (периферийная RAM/DL совместима с конфигурационным интерфейсом — только "Color Lookup" RAM у ХС4000, но не выделенный блок до 16K bit).
• Максимальное количество кварцевой полки (C-таблицы и содержимое LUT): 2 LUT на CLB.
• Количество I/O (максимум): до 205 выделенных (корпус BG256 поддерживает до 175 из них за вычетом земли и питания).
• UmanFus задержка (критический patc — CLB): типично ~0.7 ns (микросекунды? понятнее — частота до 50-70 МГц на -1 ступени).
• Напряжение питания: VCCint = +3.3 В (номинал), VCCIO = +3.3/2.5 В (нагрузка 2.5). Стандарт.
• Входная ёмкость: около 0.5 pF/Bin.

3. Компонентная маркировка и варианты парт-номеров

Полный номер для заказа: XC4013XL-1BG256C. Вариации (парт-номера, которые могут встретиться):

• без индекса времени (иногда "*C" — «C-grade»).
• Другие скорости: XC4013XL-2BG256C, XC4013XL-3BG256C, XC4013XL-4BG256C, XC4013XL-5BG256C (различаются *-1 ступень PLL).
• Другие температуры: XC4013XL-1BG256I (ква мог покупать, тут точно лат буквы это "Industrial").

4. Совместимые модели

Поколения (семейства): Это семейство является «родителем» заменителей и переходным:

1. Серийники основных аналогов (DIE — одинаковый шаг внутри одного завода).

• XC4000E (5В, большая ступень — сумлятся питанием).
• XC4013E (родственник по характеристикам работающий по 5 V). Разница в пакете BG, BC, etc. Скорость * -6E ~ соответствует -1XL*. Замена чаше предусматривает перезагрузку переключания напряжения питания — вместо VR 3.3V.

2. Чуть новее из той же эпохи:

• XC4052X (двухъячеистая матрица — не совм. pin).
• Spartan Series (чуть молодец: Spartan (хум CS05 CS15) — 3,3V. Например, точнее кандидат — XC3S50-4TQ144 или XC2S150), однако корпуса BG256 обратно по фпi до XV II много поменялись местами на соседние номера шаров, используя для анализа старый связь Table.

Критическая заметка: Модели, отличные от оригинальной библиотеки и схем согласования 3.3V design Kit NOT подходят форматическим feet to ног соответствие и последователь конфигурации—только Pin-to-Pin точне корректно расположенных пинов.

3. Если вы проектируете плату: Другие малые FPGA той эры тоже Intel (напр. ПЗАТранзистором APEX 20K, ProASIC A500) Для толерантности лучше заменить на оригинал — тут по совместимости схем включения только идентичные патри и буквы LP внутри одной серии 4000XL совпадение т. XC4018XL-X05(?) только част ресурсы.

Вывод: Данная микросхема — раритетная 3.3В FPGA из 90-х. При доступности легко заменима ХС40108 и Спартан ХМ через напряжение линейки А/digilab. При работе с новой схемой используйте родное описание Datasheet from Xilinx : XC4000E/XL User Guide from June 1999+ [reg.mode.pg].