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XC2C256-7TQ144C CPLD: Pinout, fonctionnalités, programmation et guide de fiche technique

Dans ce guide, vous obtiendrez un aperçu clair du XC2C256-7TQ144C, un CPLD à faible puissance de la famille Coolrunner-II de Xilinx (maintenant AMD).Vous découvrirez sa configuration de broches, ses modèles CAO et ses principales fonctionnalités telles que la capacité de logique, les options d'E / S, la prise en charge de la tension et les fonctions d'économie d'énergie.Nous allons également parcourir son architecture, sa courbe I / V et ses spécifications, suivis des applications, des pièces similaires, des étapes de programmation, des avantages et des inconvénients, des détails d'emballage et des informations sur le fabricant afin que vous puissiez comprendre exactement comment cet appareil s'intègre dans vos projets.

Catalogue

Qu'est-ce que le XC2C256-7TQ144C?

Le XC2C256-7TQ144C est un CPLD à faible puissance (dispositif logique programmable complexe) de la famille CoolRunner-II de Xilinx, qui fait maintenant partie de la DMA.Il dispose de 256 macrocellules et est livré dans un package TQFP à 144 broches, conçu pour un fonctionnement rapide et déterministe avec une consommation d'énergie minimale.En fonctionnant sur un noyau de 1,8 V, il offre des performances fiables dans un facteur de forme compact et est bien adapté aux conceptions nécessitant une capacité instantanée et une implémentation logique efficace.Dans le cadre de la série polyvalente Coolrunner-II, elle bénéficie d'une architecture éprouvée et d'une large compatibilité design.

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XC2C256-7TQ144C Diagramme de brochage

Le diagramme de broche XC2C256-7TQ144C montre comment les 144 broches sont organisées pour la puissance, le sol, le JTAG et les fonctions d'E / S programmables par l'utilisateur.La plupart des broches sont des E / S, qui peuvent être configurées en entrées ou en sorties, et sont réparties uniformément pour prendre en charge le routage flexible.Les broches VCC, VCCIO1, VCCIO2, VAUX et GND sont placées autour du package pour fournir une distribution d'alimentation stable et plusieurs options de tension d'E / S.Les broches JTAG (TDI, TDO, TMS, TCK) sont regroupées pour une programmation et des tests faciles dans le système.

XC2C256-7TQ144C Modèles CAD

Symbole XC2C256-7TQ144C

XC2C256-7TQ144C

XC2C256-7TQ144C Modèle 3D

XC2C256-7TQ144C Fonctionnalités

• Type de périphérique et famille

Le XC2C256-7TQ144C est un dispositif logique programmable complexe (CPLD) qui appartient à la famille CoolRunner-II développée par Xilinx (maintenant AMD).Il est conçu pour une faible consommation d'énergie tout en conservant des performances logiques rapides et déterministes, ce qui le rend idéal pour le contrôle de la logique et les applications d'interfaçage.

• Capacité logique

Cet appareil contient 256 macrocellules, qui sont les ressources logiques programmables dans le CPLD.Ces macrocellules peuvent être configurées pour implémenter diverses fonctions de logique combinatoire et séquentielle, ce qui donne une capacité modérée de contrôle, de logique de colle et d'interfaces de bus.

• Blocs logiques (blocs de fonctions)

Il intègre 16 blocs de fonction qui organisent et gèrent des groupes de macrocellules.Chaque bloc fournit des ressources locales d'interconnexion et de produit à terme, permettant une implémentation de logique flexible et un routage efficace dans l'appareil.

• Broches d'E / S utilisateur

Le XC2C256-7TQ144C propose jusqu'à 118 broches d'E / S configurables par l'utilisateur dans son package TQFP-144.Ce nombre de broches élevés permet à l'appareil de s'interfacer avec plusieurs sous-systèmes simultanément, ce qui le rend adapté aux conceptions complexes au niveau de la carte.

• Tension centrale (VCC)

Le noyau fonctionne à une plage nominale de 1,8 V (1,7 V à 1,9 V), ce qui contribue à réduire la consommation d'énergie par rapport aux 5 V CPLD plus anciens.Cette tension inférieure est utile dans les systèmes numériques modernes à tension mixte.

• Prise en charge des E / S multi-tension

Les banques d'E / S prennent en charge plusieurs normes de tension, y compris 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V et 3,3 V. Cette flexibilité permet au CPLD d'interfacer directement avec des composants fonctionnant à différents niveaux de tension sans changement de vitesse externe.

• Opération à grande vitesse

Avec un délai de propagation épine à broche typique d'environ 5,7 ns (grade de vitesse «-7»), l'appareil offre des performances rapidement et déterministes.Cela le rend adapté aux applications critiques de synchronisation telles que le décodage d'adresse, l'arbitrage de bus et le contrôle.

• Faible consommation d'énergie

La série Coolrunner-II est connue pour les courants de secours extrêmement bas, souvent dans la gamme de microamp.Cette faible puissance statique, combinée à des caractéristiques dynamiques d'économie d'énergie, permet d'utiliser efficacement le XC2C256-7TQ144C dans les systèmes alimentés par batterie ou toujours.

• Technologie de données

Cette fonction permet de faire passer les entrées inutilisées, empêchant le bascule inutile et la réduction de la consommation d'énergie dynamique.Il est précieux dans les applications où certains signaux sont inactifs pendant de longues périodes.

• Programmation JTAG dans le système

L'appareil prend en charge IEEE 1149.1 (JTAG) et IEEE 1532 pour la programmation dans le système.Cela signifie que le CPLD peut être configuré, testé et reprogrammé sans le retirer de la carte, simplifiant le développement et les mises à jour.

• Structure de bouche avancée

XC2C256-7TQ144C comprend plusieurs horloges globales, des diviseurs d'horloge et des registres déclenchés à double bord.Il fournit également un ensemble / réinitialisation global et un blocage local par macrocell, donnant un contrôle flexible sur le calendrier et la synchronisation.

• Entrées Schmitt Trigger

Les épingles d'entrée sélectionnées peuvent être configurées à mesure que Schmitt déclenche pour améliorer l'immunité du bruit.Ceci est utile pour gérer les signaux d'entrée lents ou bruyants sans ajouter de circuits de conditionnement externe.

• Caractéristiques de sortie flexibles

Les sorties prennent en charge l'opération à trois états, le contrôle du taux de balayage, le maintien en bus, les configurations à drain ouvert et les tractions en option.Ces options facilitent l'adaptation du CPLD à diverses normes de bus et aux conditions de charge externe.

• Matrice d'interconnexion avancée (AIM)

Une matrice d'interconnexion avancée relie efficacement les blocs de fonctions, offrant un routage complet à terme sur le dispositif.Cela améliore la flexibilité du placement logique et aide à maintenir les performances de synchronisation prévisibles.

Architecture CPLD Coolrunner-II

L'architecture CPLD CoolRunner-II du XC2C256-7TQ144C est construite autour de blocs de fonction, de blocs d'E / S et d'une matrice d'interconnexion avancée (AIM).Chaque bloc de fonction contient des macrocellules et un tableau de logique programmable (PLA) qui implémente la logique définie par l'utilisateur, tandis que l'OIM achemine efficacement les signaux entre les blocs.Les blocs d'E / S interfacent la logique interne avec des broches externes et les circuits JTAG et BSC / ISP dédiés prennent en charge la programmation et les tests dans le système.Cette architecture structurée et interconnectée permet des performances rapides et déterministes avec une faible consommation d'énergie, ce qui le rend idéal pour le contrôle, l'interfaçage et la logique de colle dans les systèmes numériques.

Courbe I / V typique pour XC2C256

La courbe I / V typique pour la XC2C256-7TQ144C illustre la relation entre la tension de sortie (VO) et le courant de sortie (IO) pour différentes tensions d'alimentation d'E / S (1,5 V, 1,8 V, 2,5 V et 3,3 V).À mesure que la tension d'alimentation augmente, l'appareil peut proposer ou couler des courants plus élevés avant que la tension de sortie ne commence à baisser considérablement.Ce comportement est important pour comprendre la capacité d'entraînement du CPLD lors de l'interfaçage avec des composants externes, garantissant que les niveaux de signal restent valides sous charge.Beaucoup utilisent cette courbe pour sélectionner les tensions d'E / S appropriées et assurer un fonctionnement fiable dans les applications qui exigent des forces spécifiques à la conduite de courant.

Spécifications XC2C256-7TQ144C

Taper	Paramètre
Fabricant	AMD / Xilinx
Série	Coolrunner II
Conditionnement	Plateau
Statut de partie	Obsolète
Type programmable	Dans le système programmable
Temps de retard TPD (1) Max	6.7 ns
Alimentation de tension - interne	1,7 V ~ 1,9 V
Nombre d'éléments / blocs logiques	16
Nombre de macrocellules	256
Nombre de portes	6000
Nombre d'E / S	118
Température de fonctionnement	0 ° C ~ 70 ° C (TA)
Type de montage	Support de surface
Package / étui	144 lqfp
Package de périphérique fournisseur	144-TQFP (20 × 20)
Numéro de produit de base	Xc2c256

Applications XC2C256-7TQ144C

1. Logique de colle et pontage d'interface

Le XC2C256-7TQ144C est idéal pour implémenter la logique de colle, qui se connecte et coordonne les signaux entre les différents composants numériques.Il peut gérer des fonctions telles que le décodage d'adresse, l'arbitrage de bus et la traduction du protocole, permettant une communication fluide entre les microcontrôleurs, la mémoire, les capteurs et d'autres périphériques.Son synchronisation prévisible et ses retards rapides à broche à épinage assurent une interfaçage fiable même dans les conceptions de cartes complexes.

2. Dispositifs de faible puissance et de batterie

Grâce à sa technologie Fast Zero Power (FZP) et son courant de secours très faible, ce CPLD est très adapté à l'électronique portable et alimentée par batterie.Il peut rester alimenté en continu tout en consommant une énergie minimale, ce qui le rend parfait pour les circuits de contrôle ou de surveillance toujours sur les circuits.Vous pouvez réduire davantage la consommation d'énergie avec des fonctionnalités telles que Datagate, ce qui minimise la commutation dynamique lorsque les entrées sont inactives.

3. Contrôle la logique et le séquençage

L'appareil excelle dans la mise en œuvre des machines d'état finies, du contrôle de synchronisation et du séquençage du signal requis dans de nombreux systèmes intégrés.Son architecture déterministe et non volatile permet à la logique de contrôle de devenir active immédiatement après la mise sous tension sans retard de configuration.Cela en fait un choix solide pour la logique de réinitialisation, les circuits de fabrication de mains et d'autres tâches de contrôle dans le temps.

4. Prise en charge du système intégré et logique périphérique

Dans les conceptions intégrées, le XC2C256-7TQ144C peut agir comme une puce de support personnalisable, implémenter des interfaces spécialisées ou prolonger les capacités d'un microcontrôleur.Il peut gérer les protocoles de communication comme SPI, I²C ou UART, générer des sélections de puces ou gérer le routage d'interruption.En déchargeant ces fonctions du CPU, il simplifie le développement du micrologiciel et améliore les performances globales du système.

XC2C256-7TQ144C Parties similaires

Spécification	XC2C256-7TQ144C	XC2C256-7TQ144I	XC2C256-7TQG144I	XC2C256-7VQ100C	XC2C256-7VQG100C	XC2C256-6TQ144C
Famille d'appareils	Coolrunner-II CPLD	Coolrunner-II CPLD	Coolrunner-II CPLD	Coolrunner-II CPLD	Coolrunner-II CPLD	Coolrunner-II CPLD
Densité logique (macrocellules)	256	256	256	256	256	256
Type de package	TQFP-144	TQFP-144	TQFP-144 (sans PB)	VQFP-100	VQFP-100 (PB-Free)	TQFP-144
Grade de vitesse	-7	-7	-7	-7	-7	-6 (plus rapide)
Plage de température	Commercial (0 - 70 ° C)	Industriel (-40 - 85 ° C)	Industriel (-40 - 85 ° C)	Commercial (0 - 70 ° C)	Commercial (0 - 70 ° C)	Commercial (0 - 70 ° C)
Nombre de broches d'E / S	118	118	118	80	80	118
Tension centrale (VCC)	1,8 V	1,8 V	1,8 V	1,8 V	1,8 V	1,8 V
Support de tension d'E / S	1,5 V - 3,3 V	1,5 V - 3,3 V	1,5 V - 3,3 V	1,5 V - 3,3 V	1,5 V - 3,3 V	1,5 V - 3,3 V
Conformité / sans PB	Standard	Standard	PB-FREE / ROHS	Standard	PB-FREE / ROHS	Standard
Différences	Version commerciale de base	Version temporaire industrielle	Version industrielle + PB	Petit paquet, moins d'E / S	Version plus petite sans PB	Version de synchronisation plus rapide

XC2C256-7TQ144C étapes de programmation

La programmation du XC2C256-7TQ144C est un processus simple qui consiste à préparer votre conception, à générer le fichier de programmation et à le charger dans le CPLD via JTAG.En suivant soigneusement chaque étape, vous pouvez assurer une configuration réussie et un fonctionnement approprié de l'appareil sur votre carte.

1. Concevoir et synthétiser

Vous commencez par écrire votre conception logique en utilisant HDL (VHDL ou Verilog) ou une entrée schématique.Après avoir terminé la conception, vous exécutez le processus de synthèse, qui convertit votre logique en structure interne de l'appareil des macrocellules et des interconnexions.Cette étape garantit que votre conception est compatible avec l'architecture XC2C256 et prête pour la mise en œuvre.

2. lieu et itinéraire / implémentation (ajustement)

Ensuite, vous effectuez Place and Route, également connu sous le nom de raccord, qui attribue votre logique synthétisée aux macrocellules physiques réelles et aux ressources de routage à l'intérieur du CPLD.L'outil vérifie les contraintes de synchronisation, résout l'utilisation des ressources et optimise les chemins pour répondre aux performances de votre conception.Cela garantit que le circuit fonctionnera de manière fiable une fois programmée dans l'appareil.

3. Générer le fichier de programmation

Une fois l'implémentation terminée, vous générez le fichier de programmation (bit, JAM ou format SVF) qui contient les données de configuration exactes de l'appareil.Ce fichier représente comment chaque macrocell, interconnexion et E / S est configurée pour implémenter votre logique.Avoir ce fichier est nécessaire avant de passer à la programmation réelle de l'appareil.

4. Programmation JTAG / IN-SYSTÈME

Enfin, vous connectez l'appareil à votre PC à l'aide d'un câble de programmation JTAG et ouvrez l'outil d'impact Xilinx (ou équivalent).Vous chargez ensuite le fichier de programmation généré et le téléchargez dans le XC2C256-7TQ144C via les broches JTAG (TDI, TDO, TCK, TMS).Une fois le processus terminé, le CPLD commence immédiatement à fonctionner avec votre logique programmée, sans nécessiter de cycle d'alimentation ou de mémoire de configuration externe.

XC2C256-7TQ144C Avantages et inconvénients

Avantages

• Alimentation de secours très faible, idéale pour les conceptions alimentées par batterie.

• Opération instantanée sans délai de configuration.

• Du moment prévisible pour une fermeture de conception plus facile.

• Remplace plusieurs puces logiques discrètes, économisant de l'espace et des coûts.

• Prend en charge plusieurs tensions d'E / S sans changement de vitesse externe.

Désavantage

• Capacité logique limitée par rapport aux CPLD ou FPGA plus importants.

• Pas d'émetteurs-récepteurs DSP, RAM ou à grande vitesse intégrés.

• Devenir obsolète, ce qui rend la source future plus difficile.

• Plafond de performance plus faible pour les applications à grande vitesse.

• Moins de flexibilité de routage pour les conceptions complexes ou irrégulières.

XC2C256-7TQ144C Dimensions d'emballage

Taper	Paramètre
Type de package	TQFP-144
Taille corporelle de l'emballage	20 mm × 20 mm
Pas de plomb	0,5 mm
Nombre d'épingles	144
Hauteur de l'emballage (max)	1,4 mm
Épaisseur de l'emballage (nominal)	1,0 mm
Longueur de plomb	0,45 mm ~ 0,75 mm
Largeur de plomb	0,17 mm ~ 0,27 mm
Type de montage	Support de surface
Package de périphérique fournisseur	144-TQFP (20 × 20)

Fabricant XC2C256-7TQ144C

Le XC2C256-7TQ144C est fabriqué par Xilinx, une entreprise de premier plan dans des solutions logiques programmables.Xilinx est largement reconnu pour les technologies pionnières FPGA et CPLD, fournissant des dispositifs fiables et hautes performances pour les applications industrielles, commerciales et grand public.Aujourd'hui, Xilinx fonctionne dans le cadre de DMLA, Continuant à fournir des produits logiques programmables avancés avec un soutien et une innovation à long terme solides.

Conclusion

Le XC2C256-7TQ144C se distingue par sa faible consommation d'énergie, ses performances déterministes rapides et sa flexibilité d'E / S multi-tension, ce qui en fait un choix fiable pour les conceptions numériques modernes.Sa combinaison équilibrée de 256 macrocellules, 118 broches d'E / S et l'architecture d'interconnexion avancée prend en charge une large gamme de fonctions de contrôle, d'interfaçage et de colle.Avec la prise en charge de la programmation dans le système, des fonctionnalités d'économie d'alimentation de données et des configurations d'E / S robustes, il s'intègre en douceur dans les systèmes intégrés et les environnements mixtes.

Fiche technique PDF

XC2C256-7TQ144C

XC2C256 Datasheet.pdf

CoolRunner-II CPLD Designer Guide.pdf