Xilinx XC3S250E FPGA芯片详细规格与功能介绍

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XC3S250E是Xilinx公司推出的一款FPGA(Field-Programmable Gate Array)芯片,该系列属于Spartan-3系列,专注于提供高效能和灵活性。这款芯片在2005年3月发布,具有先进的设计特性,适用于多种应用需求。 **模块一:介绍与订购信息** 这一部分提供了芯片的基本概述,包括其功能特性和架构概览。用户可以在这里找到产品的引脚标记以及如何进行订购。Xilinx公司保留所有权利,并强调了商标使用规定。章节内容涵盖了芯片的简介、主要功能特点和包装标记,确保用户了解产品基本属性和购买流程。 **模块二:功能描述** 此模块详述了XC3S250E的具体功能部件。包括输入/输出块(IOBs),这些是可配置的I/O单元,支持不同标准信号处理。CLB(Configurable Logic Block)是核心逻辑构建模块,允许用户自定义逻辑设计。此外,它还包含块RAM用于存储数据,专用乘法器增强算术运算能力,以及数字时钟管理器(DCM)来优化时钟系统。章节内容还包括了配置方法、电源管理对于Spartan-3 FPGA的重要性,以及详细的供电和操作条件。 **模块三:直流和开关特性** 本模块关注芯片的电气和性能参数。它涵盖了直流电特性和绝对的最大额定值,如供电电压范围和推荐的操作条件。开关特性部分探讨了信号传输的延迟时间,以及配置和JTAG接口的时序要求,这对于确保芯片在实际应用中的稳定性和速度至关重要。 **模块四:引脚描述** 最后,这72页的章节详细列出了XC3S250E的所有引脚功能,包括输入/输出引脚、电源和接地引脚、配置和通信接口等,帮助工程师在设计阶段准确连接和理解电路布局。 XC3S250E是一款功能丰富的FPGA芯片,适合于对性能、功耗和定制化有较高要求的应用。通过深入了解各个模块的内容,设计师能够有效地利用这些资源来实现他们的项目目标,同时确保芯片在实际工作环境中的可靠性和效率。在使用过程中,必须遵循Xilinx公司的规范和建议,以充分利用XC3S250E的所有潜力。
2021-04-12 上传
基于TMS320F28033+XC3S250E FPGA的20MHz手持式双踪袖珍示波器软硬件设计原理图PCB+软件源码+文档说明. 摘要(中英文) 项目实现的是一个手持式双踪袖珍示波器,以TMS320F28033为核心,由信号放大电路、信号采集电路、数据存储与处理模块、系统控制与显示模块等部分组成。信号放大电路先对输入信号进行程控增益放大。信号采集电路使用高速ADC对信号进行模数转换,数据送入以FPGA为核心的数据存储与处理模块。TMS320F28033控制液晶显示和触摸输入。系统具体积小、输入阻抗小、功耗小等特点。 2. 系统方案 系统整体设计见图2.1 。主控TMS320F28033负责控制液晶和触摸输入,即“人机界面”。使用GPIO模拟8080总线控制液晶,使用具有输入输出功能的AIO以及内部ADC实现触摸输入。通过SPI与FPGA交换数据,并对数据进行处理和显示。系统的数字校准也是在其中完成的。同时还有检测电源电压的功能。 FPGA把高速ADC输出的数据流存储在内部SRAM中,通过PWM控制输出占空比,滤波后以其直流电平控制压控增益放大器的增益,同过IO控制模拟开关的通断实现DC/AC耦合的切换。FPGA内部逻辑实现了信号的触发控制,通过SPI把数据传送到TMS320 F28033.。 信号进入系统,先后经过跟随保持、直流/交流耦合、程控增益放大、带宽限制滤波器,再进入高速ADC——ADS62P22 。为了防止频谱混叠,对输入高速ADC的信号使用阻容网络进行了粗略的带宽限制。低通阻容网络的输入带宽是20MHz。 图2.1 系统整体设计 3. 系统硬件设计 模拟信号处理模块见图3.1 。 信号输入后经过阻容分压网络,再通过由OPA2300构成的一级跟随器,再经过TS5A4594和陶瓷电容、电阻构成的耦合模块,又通过一级OPA2300跟随,送入程控增益放大器THS7530,进过ADC驱动器THS4505,抬升共模电平,最后进入高速模数转换器ADS62P22。 图3.1 模拟信号处理 电压跟随:选用的器件是OPA2300,带宽达到150MHz,而输入漏电流低至0.1pA,使得大输入阻抗的成为可能。失配电压为1mV,输出摆幅损失为100mV,还有压摆、噪声等性能都非常适合我们的应用。 耦合切换:选用的器件是模拟开关TS5A4594,具有低至8 欧姆的导通阻抗,高达450MHz的带宽,具有-82dB的关断隔离抑制。而我们的应用带宽要求是20MHz,均已足够。需要解决的问题是:我们的主控或者FPGA给出的信号是0V至3.3V,而模拟开关的供电电压是-2.5V至