Xilinx XC18V01

Xilinx XC18V01 — это однократно программируемое (OTP) ПЗУ конфигурации (Platform Flash PROM) от компании Xilinx (ныне AMD), предназначенное для хранения бит-файлов (прошивок) для FPGA старших поколений.

Это устройства типа PROM (Programmable Read-Only Memory) с параллельным интерфейсом, которые использовались для загрузки конфигурации в FPGA при каждом включении питания.

Технические характеристики (Основные)

Общие параметры:

• Ёмкость памяти: 1 Мбит (1,048,576 бит) — организовано как 128K x 8.
• Тип памяти: Одноразово программируемая (OTP), EPROM (на базе floating-gate транзисторов). Перепрограммирование/стирание невозможно (в отличие от flash-версий XCF).
• Технология: CMOS.

Интерфейс и логика:

• Интерфейс: Параллельный (8-битная шина данных) — Standard Parallel.
• Выходы: 8 выходов данных (D0–D7) с тремя состояниями (High-Z), что позволяет каскадировать несколько PROM на одну шину.
• Напряжение питания (VCC):
  • Основное питание: 3.3 В (допустимый диапазон 3.0 В – 3.6 В).
  • Внимание: Хотя это 3.3В устройство, оно имеет 5В-совместимые входы (tolerant inputs), что позволяло подключать его к устаревшим FPGA с питанием ядра 5В или смешанным вольтажом.
• Потребляемый ток: Очень низкий ток ожидания (порядка мкА).

Скорость (Тайминги):

• Максимальная тактовая частота: Не применимо (асинхронная память), но скорость определяется временем доступа (Access Time).
• Время выборки адреса (tAA): Максимум ~80 нс для стандартного исполнения и ~50 нс для более быстрой версии (XC18V01PC).
• Время готовности CE (tCE): ~ 40-50 нс.

Корпус и температурный диапазон:

• Корпуса: 20-pin PLCC, 20-pin SOIC/ SOIC-300mil (видимые). Также встречаются редко TSOP.
• Диапазон температур:
  • Коммерческий (Commercial): 0°C ... +70°C.
  • Индустриальный (Industrial): -40°C ... +85°C.

Парт-номера (Part Numbers)

Стандартное исполнение (XC18V01):

• XC18V01PC20C — 20-pin PLCC, коммерческий (0...+70C);
• XC18V01PC20I — 20-PIN PLCC, индустриальный (-40...+85C);
• XC18V01SO20C — 20-PIN SOIC (300 mil), коммерческий;
• XC18V01SO20I — 20-PIN SOIC (300 mil), индустриальный;

Быстрое исполнение (XC18V01P — Productive Performance):

• XC18V01PC20C (часто без "P", но тактовое время ниже);
• XC18V01PC20Q (специально для военных/авиа- QML);
• XC18V01so20C (если существует быстрая revision буквы после «PC» могут быть обозначены через нижний индекс или доп. букву в даташите, напр. -5/-12).
• Так же существует версия с тактированием от встроенного генератора для автономного пересчёта адресов - она называется Xilinx XC18V01PD (с суффиксом PD обозначена для Пиковая производительность (2кБ/сек).

Примечание: для заказа всегда смотрите маркировку на корпусе. Буква "C" или "I" в конце часто указывает на диапазон температур.

Совместимые модели (Замены и Аналоги)

К сожалению, эта линейка давно устарела и снята с производства, но её можно заменить на:

1. Прямой РЕМЕЙК от Xilinx (крайне желательно использовать):

• XCF01S / XCF01PVG: Это другое семейство (Serial-Parallel), но они отличаются алгоритмом программирования, поэтому используют специализированный SPI интерфейс для новых Xilinx FPGA.
  • Важно: Прямой пин-ту-пин заменной нет, потому что XC18V — это параллельная шина для старых FPGA (Virtex, Spartan II, XC4000). Переходник у новым читаем плохой совет.

2. Аналоги конкурентов:

• Прямых летальных аналогов с параллельным bit-interleved нет, поэтому используются адаптеры:
  • Переходники для чтения/записи СО Для Xilinx (DLC5/DLC2), для программирования используется BitBlaster компаний сторонних.
  • Специализированные эмуляторы старых FPGA (SPARTAN II Bit-Blower);

3. Процедура замены при апгрейде системы: Если вы можете менять плату и FPGA на более новую логику, существует замена через SPI-Flash (стандарт, Например, SST25VF010 или Winbond), но при этом обязательно изменить протокол загрузки: убрать режим CCLK Standalone, задействовать PROM (Master/Slave) во всех послед. Выводы (*CS0, *CE) теперь используются другим способом.

Однако, есть способ прямой замены механик памяти через FPGA загрузочный бит. Данный выход (DOUT на плате) генерирует специфичные фаз-инверсии шины. Инцилизируется старым способом ---> обычно просто исполь специальных эвиушн на JTAG для атомного ПЗУ (через IEEE 1149/BD).

Вывод

Перед заказом обязательно проверяйте:

1. Что пин-ту-пин совместимые ради несменных (SVF) файлов.
2. Программатор: поддерживайте PTSelect, Xilinl "Impact" + при подключении микрочипов.

Нужен ли полный даташит на русском, или текст нужен для специфической задачи вроде монтажа? Уточните.