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XCV300E-7FGG456I 发布时间 时间:2025/10/30 19:58:33 查看 阅读:9

XCV300E-7FGG456I是Xilinx公司推出的一款基于现场可编程门阵列(FPGA)的高性能可编程逻辑器件,属于Virtex-II系列中的中高端型号。该器件采用先进的0.18微米CMOS工艺制造,具备高密度逻辑资源、丰富的I/O功能和强大的系统集成能力,适用于复杂数字系统设计。XCV300E集成了多达30万等效逻辑门,提供了大量可配置逻辑块(CLB)、分布式存储器、块RAM以及支持高速串行通信的I/O结构。其封装形式为456引脚的Fine-Pitch Ball Grid Array(FBGA),具有较小的封装尺寸和良好的电气性能,适合在空间受限但性能要求较高的应用场景中使用。该芯片支持多种I/O标准,包括LVDS、HSTL、SSTL、LVTTL和LVCMOS,能够灵活地与外部器件进行接口连接。此外,XCV300E还内置了数字时钟管理器(DCM),可用于时钟去抖、频率合成、相位调整等功能,显著提升了系统的时钟精度与时序控制能力。该器件广泛应用于通信基础设施、图像处理、测试测量设备、航空航天及国防电子等领域。作为工业级产品,XCV300E-7FGG456I的工作温度范围为-40°C至+85°C,满足严苛环境下的稳定运行需求,并通过了严格的可靠性验证。尽管Xilinx已逐步将重点转向更新的7系列及UltraScale架构,但XCV300E仍在许多遗留系统和长期服役项目中发挥重要作用,且拥有成熟的开发工具链支持,如ISE Design Suite,便于工程师完成综合、布局布线、仿真与下载配置等全流程设计任务。

参数

品牌:Xilinx
  产品系列:Virtex-II
  逻辑单元(Logic Cells):约12,320个
  等效逻辑门:300,000 gates
  CLB数量:1540 slices
  块RAM总量:256 KB
  最大用户I/O数:324
  封装类型:FBGA-456
  引脚数:456
  工作电压:2.5V(核心),3.3V/2.5V/1.8V(I/O)
  速度等级:-7
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  制造工艺:0.18μm CMOS
  DCM数量:4个
  支持的I/O标准:LVTTL, LVCMOS, HSTL, SSTL, LVDS等

特性

XCV300E-7FGG456I具备卓越的可编程逻辑架构和高度集成的功能模块,使其在复杂系统设计中表现出色。其内部由多个可配置逻辑块(CLB)组成,每个CLB包含多个切片(Slice),每个切片内含查找表(LUT)、触发器和进位逻辑,支持组合逻辑和时序逻辑的高效实现。这些CLB通过高度灵活的互连资源连接,形成强大的数据通路,能够实现复杂的算法运算和状态机控制。器件内置多达256KB的块状RAM,分布在多个独立的BRAM模块中,每个模块可配置为双端口RAM、单端口RAM或移位寄存器,适用于缓存、帧缓冲、FIFO队列等多种存储需求,尤其适合视频处理和通信协议栈中的数据暂存应用。此外,该芯片提供高达324个用户可用I/O引脚,支持多种电平标准和差分信号传输,使得它可以无缝对接ADC、DAC、DSP、微处理器以及其他FPGA或ASIC器件,极大增强了系统兼容性与扩展能力。
  另一个关键特性是其配备的四个数字时钟管理器(DCM),每个DCM均可对输入时钟进行精确的频率合成、相位调整和去抖动处理,支持动态相位调节和零延迟缓冲(ZDB)模式,有效解决高速系统中的时钟偏移问题,提升整体系统稳定性。DCM还允许内部时钟频率高于外部晶振频率,从而满足高性能计算模块对主频的需求。XCV300E采用SRAM工艺制造,因此配置数据是非易失性的,需外接PROM或通过JTAG接口在上电时加载配置文件。它支持多种配置模式,包括主串行、从串行、主并行和边界扫描模式,适应不同的系统启动需求。安全方面,该器件提供加密配置选项和读回保护机制,防止知识产权被非法复制。此外,Xilinx ISE软件提供完整的开发支持,涵盖RTL设计输入、综合优化、静态时序分析、布局布线和在线调试工具ChipScope Pro,大大缩短了开发周期并提高了设计可靠性。

应用

XCV300E-7FGG456I广泛应用于需要高带宽、低延迟和高度定制化逻辑处理的领域。在电信行业,它常用于构建SDH/SONET传输设备、多协议路由器、ATM交换机和无线基站基带处理单元,利用其高速I/O和大容量片上存储实现信元处理、包分类、流量整形等功能。在图像与视频处理系统中,该FPGA可用于实时图像采集、格式转换、边缘检测、色彩空间变换和视频编码压缩(如MPEG或H.264辅助逻辑),配合DDR内存控制器实现高清视频流的缓存与调度。在军事与航空航天领域,由于其宽温工作能力和抗干扰设计,XCV300E被用于雷达信号预处理、导弹制导系统、卫星通信终端和飞行控制系统中,执行高速数据采集、FFT变换、脉冲压缩等关键任务。此外,在工业自动化与测试测量设备中,该芯片可用于构建高性能数据采集卡、逻辑分析仪、任意波形发生器和自动测试设备(ATE),实现多通道同步采样、数字协议解码和复杂激励生成。科研机构也常将其用于原型验证平台,作为ASIC设计前的功能验证载体。得益于其成熟的技术生态和长期供货保障,XCV300E-7FGG456I至今仍在许多关键系统中服役,尤其适用于那些无法轻易迁移到新型FPGA平台的既有项目升级与维护场景。

替代型号

XC3S500E-6FGG456C
  XCV400E-7FFG676I
  XC2V4000-6FFG901C

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