时间:2025/10/30 1:28:04
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XC2C256-5TQG144I 是Xilinx公司生产的CoolRunner-II系列中的一款高性能、低功耗的复杂可编程逻辑器件(CPLD)。该器件基于先进的0.18微米Flash工艺制造,提供了高密度的可编程逻辑资源和出色的系统集成能力。XC2C256专为需要灵活逻辑控制、状态机实现、接口桥接以及上电即用功能的应用而设计,广泛应用于通信设备、工业控制、消费电子及嵌入式系统等领域。
CoolRunner-II架构结合了快速、高效的乘积项结构与非易失性配置存储的优点,确保在上电后立即进入工作状态,无需外部配置芯片。XC2C256拥有256个宏单元,可在单芯片内实现复杂的组合逻辑和时序逻辑功能。其封装形式为144引脚薄型四边扁平封装(TQFP),型号中的'I'表示该器件为工业级温度范围(-40°C至+85°C),适用于严苛环境下的稳定运行。
该CPLD支持多种I/O电压标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI等,并具备可编程上拉、施密特触发输入和驱动强度控制等功能,增强了信号完整性和兼容性。此外,它集成了JTAG边界扫描测试功能,便于电路板级调试和生产测试。通过Xilinx ISE设计软件,用户可以使用原理图、VHDL或Verilog进行设计输入,并完成综合、布局布线、仿真和下载配置。XC2C256-5TQG144I还具有极低的静态功耗和动态功耗,适合对能效要求较高的便携式和电池供电应用。
器件型号:XC2C256-5TQG144I
制造商:Xilinx(现属AMD)
系列:CoolRunner-II
逻辑单元数量:256宏单元
可用门数:约25600可用门
封装类型:144-TQFP(薄型四边扁平封装)
电源电压:1.7V~3.6V(核心电压1.8V典型值)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C(工业级)
速度等级:-5(对应最大传播延迟约为5ns)
I/O引脚数量:113个用户I/O
时钟管理资源:2个全局时钟网络,支持低抖动时钟分配
电源管理:支持多电压域、低静态电流(典型值低于100μA)
编程方式:通过JTAG接口在线编程(ISP)
非易失性配置存储:是(Flash-based)
安全特性:支持配置数据加密和写保护功能
支持的I/O标准:LVTTL、LVCMOS 3.3V/2.5V/1.8V、PCI 3.3V等
XC2C256-5TQG144I 的核心架构采用CoolRunner-II技术,融合了高速、低功耗的乘积项(Product-Term)逻辑结构与非易失性Flash存储单元。每个宏单元包含一个可配置的逻辑块,支持组合逻辑和时序逻辑的混合实现,能够高效地构建复杂的有限状态机、译码器、计数器和控制逻辑。其内部结构提供多个全局时钟和复位信号路径,确保关键控制信号的低偏斜传输,从而提升系统稳定性与性能。
该器件的一大优势在于其超低静态功耗特性,典型待机电流低于100微安,在电池供电或绿色节能应用中表现优异。同时,动态功耗也经过优化,特别适合频繁切换的应用场景。Flash工艺使得配置数据在断电后仍能长期保存,上电后无需从外部加载配置,实现“即时启动”(Instant-On),显著缩短系统启动时间,提高可靠性。
I/O引脚具有高度灵活性,支持多种电压电平接口,允许与不同电压系统的外设直接连接,减少了电平转换器的需求。每个I/O可单独配置为输入、输出或双向模式,并支持施密特触发输入以增强抗噪声能力,尤其适用于工业现场环境中存在较大电磁干扰的场合。此外,还提供可编程上拉电阻和输出驱动强度调节功能,有助于改善信号完整性并减少反射问题。
JTAG边界扫描功能符合IEEE 1149.1标准,支持在系统编程(ISP)和板级测试,极大简化了PCB生产和维护流程。设计工具链方面,兼容Xilinx ISE开发环境,支持VHDL、Verilog HDL和原理图输入,提供完整的仿真、综合与调试能力。安全方面,内置写保护机制和加密功能,防止未经授权的读取或复制配置数据,保障知识产权安全。
XC2C256-5TQG144I 广泛应用于各类需要中等规模可编程逻辑控制的电子系统中。在通信领域,常用于协议转换、串行接口扩展(如UART、SPI、I2C桥接)、FPGA配置控制器以及DSL/Cable调制解调器中的状态机控制。由于其支持PCI接口标准,也被广泛用于老式工控主板或嵌入式PC中的地址/数据总线管理与逻辑 glue logic 实现。
在工业自动化系统中,该CPLD可用于PLC模块、传感器信号调理、数字I/O扩展卡、电机控制逻辑、编码器接口处理等任务。其宽温工作能力和抗干扰设计使其能在高温、高湿或强电磁干扰环境下稳定运行。消费类电子产品中,常见于打印机、扫描仪、家用电器主控板中实现按键扫描、显示驱动、电源管理协调等功能。
在汽车电子中,尽管不属于车规级器件,但在车载信息娱乐系统的原型开发、诊断接口模块或辅助控制单元中仍有使用。此外,在医疗设备、测试测量仪器和军用加固设备中,XC2C256凭借其高可靠性和快速启动特性,承担系统初始化、看门狗定时器、多路复用控制等关键角色。
对于FPGA系统,XC2C256常作为辅助控制器,负责配置加载、电源时序控制、状态监控和故障恢复等任务。其小尺寸封装和低引脚数特点也使其适用于空间受限的设计。整体而言,该器件是传统PAL/GAL升级的理想选择,也是ASIC原型验证过程中的有效补充元件。
XC2C256-7TQG144C
XC2C256-7TQG144I
XC2C384-7TQG144I