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XC95144-PQ100 发布时间 时间:2025/10/30 7:07:49 查看 阅读:11

XC95144-PQ100是Xilinx公司推出的一款高性能、高密度复杂可编程逻辑器件(CPLD),属于XC9500系列。该器件采用先进的非易失性E2COMS技术制造,具备在系统可编程(In-System Programmability, ISP)能力,允许用户在电路板上直接进行编程和重新配置,极大提高了设计灵活性和开发效率。XC95144特别适用于需要中等规模逻辑集成的应用场景,如接口逻辑控制、地址译码、状态机实现以及 glue logic 等功能整合。该芯片采用100引脚PQFP(Plastic Quad Flat Package)封装,具有低功耗、高可靠性及出色的抗干扰性能,广泛应用于通信设备、工业控制、消费电子和网络产品中。
  XC95144的架构基于FastFLASH技术,内部由多个功能块(Function Blocks)组成,每个功能块包含多个宏单元(Macrocells)。该器件共提供144个宏单元,可实现复杂的组合逻辑和时序逻辑功能。其宏单元结构支持寄存器旁路、多种触发模式(如D、T、JK、SR等)、可编程接地、全局时钟/复位/置位信号,并具备快速传播延迟特性,典型传播延迟低至5ns,适合对时序要求较高的应用。此外,器件还集成了可编程互联矩阵(Universal Interconnect Matrix, UIM),允许任意信号灵活路由至任意功能块,提升了布线效率与资源利用率。

参数

型号:XC95144-PQ100
  制造商:Xilinx (现属于AMD)
  系列:XC9500
  逻辑宏单元数:144
  可用门数:约3.5K
  封装类型:PQFP-100
  工作电压:3.3V ± 10%
  I/O引脚数量:79
  功能块数量:8
  每个功能块宏单元数:18
  传播延迟(tpd):5ns
  系统时钟频率:最高可达167MHz
  在系统可编程:支持
  工作温度范围:0°C 至 70°C
  编程电压:3.3V
  JTAG接口:支持 IEEE 1149.1 JTAG标准

特性

XC95144-PQ100的核心架构由多个高度模块化的功能块和一个通用互连矩阵(UIM)构成,这种结构显著增强了逻辑布局和布线的灵活性。每个功能块包含18个宏单元,总共8个功能块组成了144个宏单元的逻辑资源池。宏单元采用先进的E2CMOS工艺制造,结合了CMOS的低功耗特性和EEPROM的非易失性优势,使得器件在断电后仍能保持配置信息,无需外部配置芯片。每个宏单元均可独立配置为组合逻辑或时序逻辑模式,并支持多种寄存器工作方式,包括数据(D)、翻转(T)、同步/异步置位与清零等功能,满足复杂状态机的设计需求。宏单元还具备独立的时钟使能、输出使能控制和可编程接地选项,进一步增强了设计自由度。
  该器件支持多全局时钟(Global Clocks)和全局使能信号,最多可提供4个专用全局时钟网络,有效减少时钟偏移并提高时序一致性。所有输入、时钟和输出引脚均可通过软件配置实现最佳电气性能,包括驱动强度、压摆率控制和噪声抑制选项。XC95144-PQ100具备IEEE 1149.1 JTAG边界扫描测试功能,支持在线调试、链式编程和生产级测试,极大简化了PCB测试流程和故障诊断过程。其在系统可编程特性允许通过标准四线JTAG接口(TCK、TMS、TDI、TDO)进行多次重复编程,无需将芯片从电路板上取下,大大缩短了产品开发周期和维护成本。
  在性能方面,XC95144-PQ100具有极快的传播延迟,典型值为5ns,最高系统时钟频率可达167MHz,适用于高速逻辑控制场合。其输入/输出结构兼容LVTTL和LVCMOS电平标准,并具备过压保护能力,确保与不同电压域器件的安全连接。此外,该器件支持多种电源管理模式,在空闲状态下自动进入低功耗模式,静态电流典型值低于100μA,适合对功耗敏感的应用环境。整个器件可通过Xilinx ISE Design Suite进行设计输入、综合、仿真和下载配置,支持原理图、VHDL、Verilog等多种设计语言,配合JTAG下载电缆完成编程操作。

应用

XC95144-PQ100广泛应用于需要中等规模可编程逻辑的各种嵌入式系统和数字电路中。典型应用场景包括主板上的地址译码逻辑、存储器接口控制、总线仲裁与桥接逻辑、FPGA/CPU辅助控制逻辑、LCD驱动接口转换、工业自动化中的I/O扩展模块以及通信协议转换器等。由于其具备高速响应能力和丰富的I/O资源,常被用于替代传统的小规模固定逻辑IC(如74系列),从而减少元件数量、缩小PCB面积并提升系统可靠性。在电信设备中,该芯片可用于实现TDM交换控制逻辑、E1/T1线路接口管理、PCM编码格式转换等功能。在测试仪器和测量设备中,XC95144可用于构建自定义触发逻辑、采样时序控制器或数据路径选择开关。此外,在老旧系统升级或逆向工程中,该CPLD也常被用来复制原有逻辑功能并实现现代化改造。
  由于其支持JTAG边界扫描和ISP功能,XC95144特别适合需要现场升级、远程维护或批量生产的工业产品。例如,在网络交换机或路由器中,它可以用于管理启动顺序、监控电源状态、处理复位逻辑或实现LED指示灯控制序列。在消费类电子产品中,如机顶盒、多媒体播放器或智能家居控制面板中,该芯片可用于按键扫描、显示驱动接口适配、传感器信号预处理等任务。同时,由于其良好的温度稳定性和长期供货能力,也被广泛应用于工业控制领域,如PLC模块、电机控制器、人机界面(HMI)设备中作为核心逻辑单元。教育和科研机构也常使用该器件进行数字逻辑课程教学和可编程逻辑实验平台搭建。

替代型号

XC95144-XL-PQ100
  XC95144-7-PQ100
  XC95144-10-PQ100

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