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XC3S500E-5FG320C 发布时间 时间:2025/10/31 0:28:26 查看 阅读:33

XC3S500E-5FG320C 是赛灵思(Xilinx)公司生产的Spartan-3E系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片中的一款高性价比器件。该芯片采用先进的90nm低功耗铜工艺制造,专为成本敏感型应用而设计,同时保持了高性能和丰富的功能资源。XC3S500E 提供了50万个系统门的逻辑容量,内置丰富的可编程逻辑单元、块RAM、数字时钟管理器(DCM)、I/O资源以及支持多种接口标准的能力,使其适用于广泛的嵌入式和数字逻辑设计场景。该器件封装形式为FBGA-320(细间距球栅阵列),具有320个引脚,便于在空间受限的应用中实现紧凑布局。后缀中的“-5”表示其速度等级为-5,属于该系列中较快的性能等级,适合对时序要求较高的设计;“C”表示其工作温度范围为商业级(0°C 至 +70°C),适用于常规环境下的电子设备。Spartan-3E系列广泛应用于消费电子、工业控制、汽车电子、通信接口、视频处理和教育科研等领域。由于其良好的资源平衡和成本优势,XC3S500E-5FG320C 成为许多中低端FPGA项目的首选器件之一。尽管Xilinx现已推出更新的Spartan-6和Artix-7等系列,但XC3S500E 仍在许多现有系统中广泛使用,并可通过ISE Design Suite进行开发和编程。

参数

型号:XC3S500E-5FG320C
  制造商:Xilinx(现属AMD)
  系列:Spartan-3E
  逻辑单元(Logic Cells):11,648个
  系统门数:500,000
  可用用户I/O数量:232
  块RAM(Block RAM):352 kb
  分布式RAM:约32 kb
  DSP切片:无专用DSP模块
  数字时钟管理器(DCM):4个
  封装类型:FBGA-320
  引脚数量:320
  速度等级:-5
  工作电压:核心电压1.2V,I/O电压支持1.2V至3.3V
  工作温度范围:0°C 至 +70°C(商业级)
  配置方式:支持主串、从串、主并、从并及JTAG配置
  配置存储器兼容:Platform Flash(如XCFxx系列)

特性

XC3S500E-5FG320C 具备 Spartan-3E 系列典型的高性能与低成本结合的特性。其基于查找表(LUT)架构,每个逻辑单元包含一个4输入LUT和一个可配置寄存器,支持组合逻辑与时序逻辑的灵活实现。该器件集成了多达11,648个逻辑单元,能够实现复杂的数字逻辑功能,适用于状态机、数据路径控制和接口协议实现等任务。内部嵌入了352 kb 的块状RAM资源,划分为多个18 kb 的BRAM模块,可用于构建FIFO、缓存、查找表或小型数据存储器,显著提升系统集成度。此外,它还提供约32 kb 的分布式RAM,适用于小规模、高速访问的存储需求。芯片内建4个数字时钟管理器(DCM),每个DCM支持频率合成、相位调整、占空比校正和时钟延迟补偿等功能,能够生成稳定且精确的时钟信号,满足多时钟域设计和高速接口同步的需求。
  I/O方面,XC3S500E-5FG320C 提供232个可编程I/O引脚,支持LVCMOS、LVTTL、PCI、HSTL等多种电平标准,兼容1.2V至3.3V的电压范围,使其能够轻松连接不同类型的外围器件,如微处理器、存储器、ADC/DAC和显示模块。I/O单元支持三态控制、可调驱动强度和上拉/下拉电阻配置,增强了信号完整性与系统可靠性。该器件还具备JTAG边界扫描测试功能,便于生产测试与调试。在安全性方面,支持配置比特流加密和读保护功能,防止知识产权被非法复制。整体而言,XC3S500E-5FG320C 在资源、功耗、性能和成本之间实现了良好平衡,适合大批量生产和长期供货项目。

应用

XC3S500E-5FG320C 广泛应用于多种中低端数字系统设计领域。在工业自动化中,常用于PLC扩展模块、运动控制卡、传感器接口转换和工业通信网关,利用其高I/O密度和灵活逻辑实现多种协议(如Modbus、CAN、Profibus)的桥接与处理。在消费电子领域,该芯片被用于音视频处理设备,例如HDMI转LVDS转换器、视频拼接控制器和图像采集卡,借助其并行处理能力和I/O带宽实现实时像素数据处理。在汽车电子中,可用于车载信息娱乐系统的接口扩展、摄像头信号预处理和车身控制单元的逻辑整合。通信设备中,XC3S500E 常作为协议转换桥,例如将UART、SPI、I2C等低速接口汇聚并通过以太网或USB传输,适用于嵌入式网关和远程监控终端。教育与科研机构也广泛采用该器件进行FPGA教学实验、数字逻辑课程设计和原型验证平台搭建,因其开发工具成熟、资料丰富且成本较低。此外,在医疗设备辅助模块、测试测量仪器和LED显示控制系统中也有广泛应用。得益于其稳定的供货周期和成熟的生态系统,即使在新型FPGA不断推出的背景下,XC3S500E-5FG320C 仍保有较强的市场生命力。

替代型号

XC3S500E-4FG320C
  XC3S500E-6FG320C
  XC6SLX9-2FGG484C
  XC7A35T-2FGG484C

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