时间:2025/10/30 7:00:17
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XCV504TQ144C 是一款由 Xilinx(现为 AMD)生产的现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于 Virtex-II 系列。该系列 FPGA 以其高性能、高逻辑密度和丰富的功能资源广泛应用于通信、数字信号处理、高端消费电子以及军事和航空航天领域。XCV504TQ144C 采用 144 引脚 TQFP(薄型四边扁平封装),适用于对空间有严格要求的嵌入式系统设计。作为 Virtex-II 家族的一员,该芯片集成了大量的可配置逻辑块(CLB)、块存储器(Block RAM)、数字时钟管理器(DCM)以及支持高速串行通信的 I/O 资源。其基于 SRAM 的架构允许用户在系统运行过程中重新配置,提供了极大的设计灵活性。此外,该器件支持多种 I/O 标准,包括 LVDS、HSTL、SSTL 和 LVTTL,使其能够与多种外围设备实现无缝接口连接。由于采用了 0.15 微米 CMOS 工艺技术,XCV504TQ144C 在性能和功耗之间实现了良好平衡,适合中高端应用场合。需要注意的是,该型号已逐步进入停产或生命周期末期阶段,因此在新设计中可能需要考虑升级到更新的 FPGA 平台。尽管如此,在维护现有系统或进行小批量生产时,XCV504TQ144C 仍然是一个可靠的选择。
型号:XCV504TQ144C
制造商:Xilinx (AMD)
系列:Virtex-II
封装:TQFP-144
逻辑单元数量:约 500,000 门级等效
系统门数:504,000
可配置逻辑块(CLB):包含多个 slice 单元
触发器数量:数千个分布式寄存器
块 RAM 总容量:数百 KB
最大用户 I/O 数量:108
工作电压:2.5V 核心电压,I/O 支持多种电压标准
工作温度范围:商业级 / 工业级(根据后缀)
时钟管理资源:多个数字时钟管理器(DCM)
数据传输速率:支持高达数百 Mbps 的高速 I/O 操作
配置方式:支持主从 SPI、并行加载及 JTAG 配置模式
XCV504TQ144C 具备卓越的逻辑集成能力与高度灵活的架构设计,能够在单芯片上实现复杂的数字系统功能。其核心架构由可配置逻辑块(CLB)、输入/输出块(IOB)和片上块存储器(Block RAM)组成,CLB 内部包含查找表(LUT)、触发器和进位链,支持组合逻辑与时序逻辑的高效实现。每个 CLB 可独立配置为不同功能单元,从而实现高度并行的数据处理能力。片内 Block RAM 提供了大容量的高速存储资源,可用于构建 FIFO 缓冲区、状态机表、图像帧缓存或协处理器本地内存,显著提升系统整体性能。该器件配备多个数字时钟管理器(DCM),支持时钟去抖、频率合成、相位调整和延迟锁定等功能,确保系统时钟的稳定性与精确性,尤其适用于多时钟域同步设计。
在 I/O 特性方面,XCV504TQ144C 支持广泛的电平标准,如 LVTTL、LVCMOS、HSTL、SSTL 和差分信号标准 LVDS,使得它能够适应不同的外设接口需求,包括高速 ADC/DAC 连接、DDR 存储器控制以及背板通信等应用场景。其 I/O 引脚具备可编程驱动强度和上拉/下拉电阻配置,增强了信号完整性与兼容性。此外,该 FPGA 基于 SRAM 架构,可通过外部配置 PROM 实现上电自动加载,也支持通过 JTAG 接口进行在线调试和动态重配置,极大地方便了开发与测试流程。
安全性和可靠性方面,XCV504TQ144C 提供了配置加密和读保护机制,防止知识产权被非法复制。同时,器件支持边界扫描测试(IEEE 1149.1),便于 PCB 层面的制造检测与故障诊断。虽然该型号未集成硬核处理器,但可通过软核(如 MicroBlaze)实现嵌入式控制系统的设计,进一步扩展其应用范围。总体而言,XCV504TQ144C 凭借其强大的资源规模和灵活的功能配置,成为当时高端可编程逻辑设计的重要选择之一。
XCV504TQ144C 被广泛应用于需要高性能逻辑处理和定制化硬件加速的领域。在通信基础设施中,常用于实现协议转换器、网络交换矩阵、光传输模块中的线路卡控制逻辑以及无线基站的基带处理单元。其高速 I/O 和丰富的逻辑资源使其非常适合构建 ATM 交换机、千兆以太网桥接器和 SONET/SDH 接口控制器。在数字信号处理领域,该器件可用于实现 FIR 滤波器、FFT 变换引擎、调制解调器以及雷达信号预处理系统,利用其并行计算能力显著提升运算效率。
在工业自动化和测试测量设备中,XCV504TQ144C 常用于运动控制系统的轴协调逻辑、高速数据采集系统的实时处理引擎以及自动化测试设备(ATE)中的向量生成与响应分析模块。其确定性延迟和可重构特性使得系统能够快速适应不同测试场景。在医疗成像设备中,该 FPGA 可用于超声波回波信号的波束成形处理、图像重建流水线或 MRI 数据采集前端控制,满足低延迟和高吞吐量的要求。
此外,该器件也被应用于军事与航空航天领域的抗辐射加固系统、卫星通信终端、电子战信号干扰识别系统以及飞行控制系统中。由于其支持工业级温度范围和高可靠性封装,适合在严苛环境下稳定运行。在科研领域,XCV504TQ144C 经常作为原型验证平台,用于 ASIC 设计前期的功能验证、算法硬件化探索以及新型通信协议的实验性实现。尽管当前已有更先进的 FPGA 平台推出,但在一些遗留系统升级、备件替换或特定项目延续开发中,XCV504TQ144C 依然发挥着重要作用。
XC2V5000FG676C
XCV5000E-FG676C
XC6SLX150T-3FGG676