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XC2C128-7CPG132 发布时间 时间:2025/10/30 23:06:28 查看 阅读:24

XC2C128-7CPG132是Xilinx公司生产的CoolRunner-II系列中的可编程逻辑器件(CPLD)。该器件结合了高性能、低功耗和非易失性可编程技术,适用于需要中等逻辑规模和高可靠性的嵌入式系统设计。XC2C128属于Xilinx的90nm CoolRunner-II架构,采用基于快闪(Flash-based)的配置存储技术,上电后无需外部配置芯片即可立即工作,具备快速启动能力。该型号封装为132引脚薄型四边形扁平封装(TQFP),适合空间受限但对I/O数量有一定要求的应用场景。
  XC2C128提供128个宏单元(Macrocells),支持复杂的组合逻辑和时序逻辑设计。其内部结构由多个功能块组成,每个功能块包含多个宏单元和可编程互连资源,允许用户灵活地实现状态机、地址译码器、接口协议转换等功能。该器件支持多种I/O电压标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI等,增强了与其他外围器件的兼容性。
  “-7”表示该器件的速度等级为7,属于中高速级别,适用于对响应时间有一定要求但不极端的应用。此外,XC2C128具备JTAG接口支持,可用于在线编程和调试,同时支持IEEE 1149.1 JTAG边界扫描测试,提升系统级可测试性。Xilinx ISE设计工具链支持该器件,用户可通过原理图或HDL(如VHDL/Verilog)进行开发与综合。由于其高集成度和灵活性,XC2C128广泛应用于通信设备、工业控制、消费电子和汽车电子等领域。

参数

型号:XC2C128-7CPG132
  制造商:Xilinx(现属AMD)
  系列:CoolRunner-II
  逻辑单元数:128 Macrocells
  可用门数:约5000可用门
  I/O引脚数:106
  封装类型:132-Pin TQFP(Thin Quad Flat Package)
  电源电压:3.3V / 2.5V / 1.8V(内核电压1.8V)
  工作温度范围:0°C 至 70°C(商业级)
  速度等级:-7
  编程技术:Flash-based Non-volatile
  支持电压标准:LVTTL, LVCMOS, PCI, GTL, GTLP 等
  静态电流(典型值):约10 μA(待机模式)
  动态功耗:低功耗CMOS工艺,随频率变化
  配置方式:通过JTAG接口编程
  支持IEEE标准:IEEE 1149.1 JTAG Boundary Scan

特性

XC2C128-7CPG132具备多项先进的特性,使其在复杂逻辑控制应用中表现出色。首先,其基于快闪技术的非易失性架构确保了器件在上电后能够立即开始工作,无需额外的配置PROM或FPGA加载过程,大大缩短了系统启动时间,并提高了系统可靠性。这在工业自动化、医疗设备和通信基础设施中尤为重要,因为这些应用往往要求“即时启动”和高稳定性。
  CoolRunner-II架构采用了优化的逻辑单元布局和高效的互连结构,使得信号传播延迟更小,逻辑利用率更高。每个宏单元包含一个可编程触发器,支持寄存同步和异步逻辑,用户可以灵活实现状态机、计数器、分频器等常见数字电路功能。此外,该器件支持多全局时钟信号输入,并配备时钟使能逻辑,有助于降低动态功耗并提高时序性能。
  功耗管理方面,XC2C128具有极低的静态电流(典型值低于10μA),非常适合电池供电或对能效敏感的应用场景。其动态功耗也因采用90nm CMOS工艺而显著降低,相比早期CPLD产品节能可达50%以上。器件还支持多种电源管理模式,包括待机模式和部分资源关闭机制,进一步延长系统续航时间。
  I/O接口灵活性是另一大亮点。XC2C128支持多达106个用户I/O引脚,并可配置为多种电平标准,如3.3V LVTTL、2.5V LVCMOS甚至1.8V接口,便于与不同电压域的处理器、存储器和其他外设进行无缝连接。所有I/O均具备施密特触发输入选项,增强抗噪声能力,适用于工业环境下的长线传输。
  安全性方面,该器件提供加密熔丝(Encryption Fuse)功能,防止未经授权的读取或复制设计代码,保护知识产权。同时支持ISP(In-System Programming)和IAP(In-Application Programming),允许现场升级逻辑功能而无需拆卸芯片,极大提升了维护便利性和系统可扩展性。JTAG边界扫描功能则便于PCB级测试和故障诊断,提升生产良率。

应用

XC2C128-7CPG132广泛应用于需要中等规模逻辑控制、接口转换和时序管理的各类电子系统中。在通信领域,常用于实现协议转换器、串行接口控制器(如UART、SPI、I2C桥接)、以及DSL/Cable Modem中的地址译码和状态机控制。其多电压支持特性使其易于与DSP、微控制器和PHY芯片协同工作。
  工业控制系统是该器件的重要应用场景之一。例如,在PLC模块、传感器接口板、电机驱动控制器中,XC2C128可用于实现自定义逻辑时序、故障检测逻辑、看门狗定时器以及ADC/DAC通道选择控制。其高抗干扰能力和宽温适应性(通过选型工业级版本)确保在恶劣环境下稳定运行。
  在消费类电子产品中,该CPLD常被用作主控MCU的辅助逻辑单元,处理按键去抖、LED扫描、LCD背光控制、电池检测等功能,从而减轻主处理器负担,简化固件设计。在打印机、复印机、智能家居网关等设备中均有实际应用。
  汽车电子方面,尽管该型号为商业级温度范围,但其衍生型号可用于车身控制模块(BCM)、车灯控制单元、仪表盘接口逻辑等非动力总成系统中,执行信号路由、输入滤波和输出驱动逻辑。
  此外,在FPGA或ASIC原型验证平台中,XC2C128也常作为配置控制器,负责管理多个FPGA的启动顺序、电源监控和重配置逻辑。由于其开发工具成熟、设计周期短,已成为许多工程师在中小规模逻辑设计中的首选器件。

替代型号

XC2C128-7VQG100C
  XC2C128-6CPG132I
  XC2C256-7CPG132

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