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XA6SLX9-3CSG324I 发布时间 时间:2025/10/30 8:35:14 查看 阅读:28

XA6SLX9-3CSG324I是Xilinx公司推出的基于Spartan-6架构的现场可编程门阵列(FPGA)芯片,专为航空航天和工业领域的高可靠性应用而设计。该器件属于Xilinx的航天级(Aerospace Grade)产品线,具备抗辐射(Radiation-Hardened)特性,能够在极端温度、强辐射等恶劣环境下稳定运行。Spartan-6系列在逻辑密度、功耗效率和成本控制之间实现了良好平衡,适用于对空间体积、功耗和可靠性要求较高的嵌入式系统。XA6SLX9-3CSG324I采用CSG324封装,即324引脚的无铅陶瓷栅格阵列(Ceramic Lidded CQFP或类似高可靠性封装),确保在热循环和机械振动下的长期稳定性。
  该芯片基于45纳米工艺制造,提供丰富的可编程逻辑资源,包括逻辑单元、触发器、块RAM以及数字时钟管理器(DCM)。其“XA”前缀表示该器件经过严格的筛选和测试,符合宇航级质量标准,通常满足MIL-PRF-38535 Class K或类似标准,并具有单粒子翻转(SEU)和单粒子锁定(SEL)防护能力。此外,该器件支持多种I/O标准和配置模式,便于集成到复杂的空间电子系统中,如卫星通信、遥测控制、星载图像处理等任务关键型应用。

参数

型号:XA6SLX9-3CSG324I
  制造商:Xilinx(现为AMD旗下)
  产品系列:Spartan-6 XA(Aerospace)
  逻辑单元数量:约9,152个(等效逻辑单元)
  可用触发器数量:约7,000个
  块RAM容量:约172 KB(共56个块,每块36 Kb)
  DSP切片数量:8个
  数字时钟管理器(DCM):2个
  最大用户I/O数量:236个
  I/O标准支持:LVTTL、LVCMOS、PCI、PCI-X、HSTL、SSTL等
  工作温度范围:-55°C 至 +125°C
  封装类型:324-pin Ceramic QFP (CSG324)
  抗辐射能力:具备抗总电离剂量(TID)、单粒子效应(SEE)能力
  配置方式:支持串行、并行、JTAG等多种配置模式
  电源电压:核心电压1.2V,辅助电压2.5V/3.3V(根据I/O组)

特性

XA6SLX9-3CSG324I具备卓越的抗辐射性能,专为太空和高可靠性工业环境设计。该器件通过特殊的工艺和设计技术,能够承受高达数十krad(Si)的总电离剂量(TID),同时具备有效的单粒子翻转(SEU)和单粒子锁定(SEL)防护机制。这些防护措施包括冗余配置存储器、错误检测与纠正(EDAC)、以及电流限流电路,以防止因高能粒子撞击导致的功能中断或永久损坏。此外,该FPGA在制造过程中经历了严格的筛选流程,包括老炼(burn-in)、温度循环、辐射测试和功能验证,确保每一颗芯片都能在轨长期稳定运行。
  该器件采用Spartan-6架构,结合了高效的逻辑资源和灵活的互连结构。其可编程逻辑块(CLB)由多个切片组成,每个切片包含查找表(LUT)、触发器和进位链,支持组合和时序逻辑的高效实现。内置的块RAM可用于构建双端口存储器、FIFO或缓存,广泛应用于数据缓冲和图像处理场景。DSP48A1切片支持乘法累加运算,适用于滤波、调制解调等信号处理任务。两个数字时钟管理器(DCM)可实现时钟去抖、频率合成和相位调整,支持系统内多时钟域同步。
  在I/O灵活性方面,XA6SLX9-3CSG324I支持多种电气标准,允许与不同类型的外围设备直接接口,无需额外电平转换电路。其236个用户I/O分布在多个银行中,每个I/O银行可独立供电,支持不同的电压电平,增强了系统集成能力。此外,该器件支持多种配置模式,包括主串行、从串行、主并行和JTAG,便于在不同应用场景下进行编程和调试。安全性和可维护性也得到加强,支持加密配置比特流和回读保护,防止知识产权泄露。整体设计兼顾高性能、低功耗与高可靠性,是航天电子系统的理想选择之一。

应用

XA6SLX9-3CSG324I广泛应用于对可靠性和环境适应性要求极高的领域,尤其是在航天和国防系统中。典型应用场景包括低轨和地球同步轨道卫星的星载数据处理单元,用于执行遥测、跟踪与命令(TT&C)功能,实现传感器数据采集、编码与传输。在成像卫星中,该FPGA可用于图像压缩、格式转换和实时预处理,减轻地面站的数据处理负担。其DSP模块和块RAM资源使其适合实现通信基带处理,如信道编码(卷积码、LDPC)、调制解调(BPSK、QPSK)和扩频处理,广泛用于卫星通信链路。
  在深空探测任务中,该器件可用于姿态控制系统的实时计算,处理来自陀螺仪、星敏感器和太阳传感器的数据,实现高精度指向控制。由于其抗辐射特性,可在木星等强辐射环境中长期运行而不发生功能退化。此外,在火箭和运载平台中,该FPGA可用于飞行控制系统,执行导航解算、故障检测与切换逻辑,保障发射任务的安全性。
  除航天外,该器件也适用于高可靠性工业控制、核反应堆监测系统、高海拔航空电子设备等场景。在这些应用中,极端温度变化、电磁干扰和潜在的辐射背景要求元器件具备长期稳定性和容错能力。XA6SLX9-3CSG324I凭借其经过验证的可靠性、丰富的逻辑资源和灵活的架构,成为任务关键型系统的首选FPGA之一。

替代型号

XA6SLX16-3CSG324I
  XA6SLX16-3FGG484I
  RTSX250XL-1FG676I

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XA6SLX9-3CSG324I参数

  • 标准包装1
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列Spartan®-6 LX XA
  • LAB/CLB数715
  • 逻辑元件/单元数9152
  • RAM 位总计589824
  • 输入/输出数200
  • 门数-
  • 电源电压1.14 V ~ 1.26 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度-40°C ~ 100°C
  • 封装/外壳324-LFBGA,CSPBGA
  • 供应商设备封装324-CSPBGA