v3.2

SX系列FPGA

ü ê

前沿性能

320 MHz的内部性能

3.7 ns的时钟到输出（引脚到引脚）

0.1 ns输入设置

0.25 ns的时钟偏差

特点

66 MHz的PCI

CPLD和FPGA集成

单芯片解决方案

100％的资源利用率100％引脚锁定

3.3 V和5.0 V操作与5.0 V输入公差

非常低的功耗

确定性，可由用户控制的时序

独特的在系统诊断和调试功能

与硅探险家型II

边界扫描测试中符合IEEE

标准1149.1 （ JTAG ）

安全编程技术可以防止反向

工程与设计盗窃罪

特定网络阳离子

12000至48000个系统门

最多249用户可编程I / O引脚

最多1,080触发器

0.35 μ CMOS

SX产品简介

设备

容量

典型的盖茨

系统门

逻辑模块

组合单元

寄存器单元（专用触发器）

最大用户I / O

钟

JTAG

PCI

时钟到输出

输入设置（外部）

速度等级

温度等级

封装（引脚数）

PLCC

PQFP

VQFP

TQFP

PBGA

FBGA

A54SX08

8,000

12,000

768

512

256

130

3

是的

–

3.7纳秒

0.8纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

84

208

100

144, 176

–

144

A54SX16

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

–

3.9纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

–

208

100

176

–

–

A54SX16P

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

是的

4.4纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

–

208

100

144, 176

–

–

A54SX32

32,000

48,000

2,880

1,800

1,080

249

3

是的

–

4.6纳秒

0.1纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

–

208

–

144, 176

313, 329

–

2006年6月

2006 Actel公司

i

看到Actel的网站数据手册的最新版本。

SX系列FPGA

订购信息

A54SX16

–

P

2

PQ

G

208

应用程序（温度范围）

空白=商业（ 0到+ 70 ° C）

I =工业级（-40℃至+ 85°C ）

M =军事（ -55至+ 125° C）

PP =生产前

封装引脚数

无铅封装

空白=标准包装

G =符合RoHS包装

套餐类型

BG =球栅阵列

PL =塑料有引线芯片载体

PQ =塑料方形扁平封装

TQ =薄（1.4 MM）四方扁平封装

VQ =非常薄（1.0 MM）四方扁平封装

FG =细间距球栅阵列（1.0 MM）

速度等级

空白=标准速度

比标准快-1 = 15％

比标准快-2 =约25 ％

比标准快-3 =约35 ％

空白=不符合PCI规范

P = PCI合规

产品型号

A54SX08 = 12000系统门

A54SX16 = 24000系统门

A54SX16P = 24000系统门

A54SX32 = 48000系统门

塑料设备资源

用户I / O （包括时钟缓冲器）

设备

A54SX08

A54SX16

A54SX16P

A54SX32

PLCC

84-Pin

69

–

–

–

VQFP

100-Pin

81

81

81

–

PQFP

208-Pin

130

175

175

174

TQFP

144-Pin

113

–

113

113

TQFP

176-Pin

128

147

147

147

PBGA

313-Pin

–

–

–

249

PBGA

329-Pin

–

–

–

249

FBGA

144-Pin

111

–

–

–

注意：

包装定义（请咨询您当地的爱特销售代表的产品可用性） ：

PLCC - 塑料有引线芯片载体

PQFP =塑封四方扁平封装

TQFP =薄型四方扁平封装

VQFP =极薄型四方扁平封装

PBGA =塑封球栅阵列

FBGA =细间距（1.0 MM）球栅阵列

ii

v3.2

SX系列FPGA

目录

SX系列FPGA

概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-1

SX系列架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-1

编程。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-7

3.3 V / 5 V工作条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-7

PCI合规性的SX系列。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-9

A54SX16P AC规格（ PCI操作） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-10

A54SX16P DC规格（ 3.3 V PCI操作） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-12

A54SX16P交流规范（ 3.3 V PCI操作） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-13

加电排序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-15

断电顺序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-15

在SX设备评估电力。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-16

SX时序模型。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-21

时序特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-23

封装引脚分配

84引脚PLCC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

208引脚PQFP 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-3

144引脚TQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-7

176引脚TQFP封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-10

100引脚VQFP 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-14

313引脚PBGA 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-16

329引脚PBGA 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-19

144引脚FBGA 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-23

数据表信息

更改列表。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-1

数据表类别。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-1

国际武器贸易条例（ ITAR ）和出口管理

条例（EAR ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-1

v3.2

iii

SX系列FPGA

SX系列FPGA

概述

Actel的SX系列FPGA拥有海-的模块

架构，提供设备的性能和

集成水平不是由任何其他当前实现

FPGA架构。 SX系列器件极大地简化设计

时间，使大幅降低设计成本和

功率消耗，并且进一步减少时，以

市场对于性能密集型应用程序。

Actel的SX架构采用两种逻辑

模块，所述组合的细胞（ C-细胞）及寄存器

细胞（R-细胞）中，每个优化的快速和有效的

合成的逻辑功能映射。的路由和

互连资源是在上述金属层

逻辑模块，提供了硅的最佳利用。这

使设备的整个地板与跨越

细粒度的，不间断的电网综合型

逻辑模块（或“海的模块” ） ，从而降低了

距离信号具有逻辑模块之间旅行。对

减少信号传播延迟， SX的装置采用

本地和通用布线资源。高速

本地路由资源（ DirectConnect和快速连接）

能非常快的地方的信号传播是最佳

快速计数器，状态机和数据路径的逻辑。

分段路由轨迹的普通系统允许

阵列中的任何逻辑模块可以连接到任何

其他逻辑或I / O模块。在这个系统中，

传播延迟是通过限制数目最小化

反熔断元件的互连，以五（ 90％的

连接通常使用仅三反熔丝） 。该

独特的地方和一般的路由结构特色

SX设备提供快速，可预测的性能，

允许100 ％的销锁全逻辑利用率，

同时使PCB开发，缩短设计

时间，使设计人员能够实现性能目标

用最小的努力。

另外补充SX灵活的路由结构

具有硬连线，不断加载时钟网络

被调整，以提供快速的时钟与传播

最小的时钟偏移。另外，高性能的

内部逻辑已经消除了需要嵌入

在I / O单元锁存器或触发器来实现快速顺时针

到了或快速输入设置时间。 SX设备具有容易

使用I / O单元，不需要HDL实例化，

促进设计重用，并减少设计和

验证时间。

SX系列架构

在SX系列架构的设计，以满足下一步 -

新一代性能和集成度的要求

对于在范围广泛的生产批量设计

应用程序。

可编程互连元件

在SX系列提供了通过定位有效地利用硅

金属2之间的路由互连资源

（ M2）和金属3 （ M3 ）层（图

1-1 1-2页） 。

这完全消除了布线的通道和

逻辑模块之间的互连资源（如

SRAM的FPGA和前几代实施

反熔丝FPGA中的） ，并启用的整层

设备与逻辑的不间断网格中跨越

模块。

这些逻辑模块之间的互连实现

使用爱特专利的金属对金属的可编程

反熔丝的互连元件，其嵌入

在M2和M3层之间。该反熔丝是

常开回路，当编程，形成

永久的低阻抗连接。

这些互连元件的尺寸极小

给出了SX系列丰富的路由资源，

提供出色的保护，防止设计盗版。

逆向工程几乎是不可能的，因为它是

极难编程区分

和未编程的反熔丝，并且没有

配置比特流进行拦截。

另外，所述互连元件（即

反熔丝和金属轨道）具有更低的电容和

电阻低于类似的任何其他设备

容量，从而导致在最快的信号传播

业。

逻辑模块设计

在SX系列架构被描述为“海OF-

模块“架构因为整个楼

设备覆盖的逻辑模块与栅

几乎没有芯片面积输给互连元件或

路由选择。 Actel的SX系列提供了两种类型的逻辑

模块，所述寄存器单元（R单元）和组合

细胞（C细胞） 。

v3.2

1-1

v3.1

54SX系列FPGA

乐二吴é é DG ER P F或米数控é

F EA吨ü ES

320 MHz内部性能

3.7 ns的时钟到输出（引脚到引脚）

0.1 ns的输入建立

0.25 ns的时钟偏差

SP ê CI F IC和在离子s

66 MHz的PCI

CPLD和FPGA集成

单芯片解决方案

100％的资源利用率100％引脚锁定

3.3V操作与5.0V输入公差

极低功耗

确定性，可由用户控制的时序

独特的，系统的诊断和调试能力

硅探险家型II

边界扫描测试中符合IEEE标准

1149.1 （JTAG）

安全编程技术可以防止反向

工程与设计盗窃罪

12000至48000个系统门

高达249用户可编程I / O引脚

高达1080触发器

0.35μ CMOS

S X P OD ü （C T） P ro的音响L E

A54SX08

容量

典型的盖茨

系统门

逻辑模块

组合单元

寄存器单元（专用触发器）

最大用户I / O

钟

JTAG

PCI

时钟到输出

输入设置（外部）

速度等级

温度等级

封装（引脚数）

PLCC

PQFP

VQFP

TQFP

PBGA

FBGA

8,000

12,000

768

512

256

130

3

是的

—

3.7纳秒

0.8纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

84

208

100

144, 176

—

144

A54SX16

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

—

3.9纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

100

176

—

—

A54SX16P

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

是的

4.4纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

100

144, 176

—

—

A54SX32

32,000

48,000

2,880

1800

1,080

249

3

是的

—

4.6纳秒

0.1纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

—

144, 176

313, 329

—

2003年6月

1

2003 Actel公司

54SX系列FPGA

摹简è RA l D同时电子旗下CR I P T I O 4 N

Actel的SX系列FPGA拥有海-的模块

架构，提供设备的性能和

集成水平没有任何其它FPGA实现当前

架构。 SX系列器件极大地简化了设计时间，使

显着减少设计成本和功耗

消费，并进一步降低上市时间

性能密集型应用程序。

Actel的SX架构采用两种类型的逻辑模块，

所述组合单元（ C-细胞）及寄存器单元（R单元）

每一个优化的综合快速，高效的映射

逻辑功能。路由选择和互连资源是

在上面的逻辑模块的金属层，从而提供

优化利用硅。这使的整个地板

装置具有不间断的网格可以跨越

细粒度，合成型逻辑模块（或

“海的模块” ） ，从而降低了距离的信号具有

逻辑模块之间旅行。为了最大限度地减少信号

传播延迟， SX设备同时使用局部和全身

布线资源。高速局部路由资源

（ DirectConnect和快速连接）实现非常快的地方

信号传播是最适合高速计数器，状态

R D所ER I N g在F或米一T I O 4 N

A54SX16

P

–

2

PQ

208

机，和数据路径的逻辑。的总体系统

分段的路由跟踪允许在任何逻辑模块

阵列可以连接到任何其他逻辑或I / O模块。

在这个系统中，传输延迟是由最小

限制性的反熔断互连元件的数目

五（ 90％的连接通常仅使用三个

反熔丝） 。独特的地方和一般的路由结构

特色SX设备提供快速，可预测的

性能，允许100 ％的销锁全逻辑

利用率，同时使印刷电路板的发展，降低了

设计时间，并允许设计者实现高性能

目标用最小的努力。

另外补充SX灵活的路由结构是

这一直是硬接线，不断加载时钟网络

调谐，以提供具有最小时钟快时钟传输

歪斜。另外，内部的高性能

逻辑已不再需要嵌入锁存器或触发器

在I / O单元，以实现快速的时钟到输出或快速输入

设置时间。 SX设备具有易于使用的I / O单元的做

不需要HDL实例化，促进设计重复使用和

缩短设计和验证时间。

应用程序（温度范围）

空白=商业（ 0到+ 70 ° C）

I =工业级（-40℃至+ 85°C ）

M =军事（ -55至+ 125° C）

PP =生产前

封装引脚数

套餐类型

BG =球栅阵列

PL =塑料有引线芯片载体

PQ

=

塑料四方扁平的包

TQ =薄（1.4 MM）四方扁平封装

VQ =非常薄（1.0 MM）四方扁平封装

FG =细间距球栅阵列（1.0 MM）

速度等级

空白=标准速度

–1

=

比标准快约15 ％

–2

=

比标准快约25 ％

比标准快-3 =约35 ％

空白=不符合PCI规范

P

=

符合PCI标准

产品型号

A54SX08

A54SX16

A54SX16P

A54SX32

=

=

=

=

12000系统门

24000系统门

24,000

系统

门

48000系统门

2

v3.1

5 4 S X F A M I L和Y F PG A S

P ro的 ü CT P L A N

速度等级*

性病

A54SX08设备

84引脚塑料有引线芯片载体（ PLCC ）

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

144引脚细间距球栅阵列（ FBGA ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX16设备

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX16P设备

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX32设备

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

313引脚塑料球栅阵列（ PBGA ）

329引脚塑料球栅阵列（ PBGA ）

P

P

P

—

—

—

—

—

—

P

P

P

—

—

—

—

—

—

–1

–2

–3

C

应用

I

M

请联系您的爱特销售代表对产品的可用性。

应用范围： C = CommercialAvailability ：

=可用*速度等级： -1

I

=工业

P

=计划

–2

M

- 军事

—

=没有计划

–3

只有标准， -1，-2速度等级

只有标准， -1速度等级

=约比标准快15 ％

=约比标准快25 ％

=约比标准快35 ％

P L A S T I C D E V I权证电子旗下欧R C ES

用户I / O （包括时钟缓冲器）

设备

A54SX08

A54SX16

A54SX16P

A54SX32

PLCC

84-Pin

69

—

—

—

VQFP

100-Pin

81

81

81

—

PQFP

208-Pin

130

175

175

174

TQFP

144-Pin

113

—

113

113

TQFP

176-Pin

128

147

147

147

PBGA

313-Pin

—

—

—

249

PBGA

329-Pin

—

—

—

249

FBGA

144-Pin

111

—

—

—

包装说明

（请咨询您当地的爱特销售代表对产品的可用性。 ）

PLCC =塑料有引线芯片载体， PQFP =塑封四方扁平封装， TQFP =薄型四方扁平封装， VQFP =极薄型四方扁平封装，

PBGA =塑封球栅阵列， FBGA =精细间距（1.0 MM）球栅阵列

v3.1

3

54SX系列FPGA

S X F A M I L A R CH I T权证恩

在SX系列架构的设计，以满足

新一代的性能和集成度的要求

对于在范围广泛的生产批量设计

应用程序。

P rogrammable我ntercoンECT ê lement

反熔丝的互连元件，其嵌入

在M2和M3层之间。该反熔丝通常

开路，当编程，形成永久

低阻抗连接。

这些互连元件的尺寸极小

给出了SX系列丰富的布线资源，并提供

出色的防设计盗版。反向

工程几乎是不可能的，因为它是极其

很难编程和区分

未编程反熔丝，并没有配置

比特流进行拦截。

此外，互连（即反熔丝和金属

轨道）具有较低的电容和电阻低于

相似能力的任何其他设备，导致最快

在行业中的信号传播。

在SX系列提供了有效地利用硅中的定位

金属2之间的路由互连资源（ M2 ）

与金属3 （ M3 ）层（图

1).

这完全

消除布线和互连的通道

逻辑模块之间的资源（如实施上SRAM

FPGA和前几代反熔丝的FPGA ） ，以及

使得能够在装置的整个楼层要与一个横跨

逻辑模块不间断格。

这些逻辑模块之间的互连实现

使用Actel的专利的金属对金属可编程

路由曲目

金属3

非晶硅/

反熔丝介

钨插件通过

钨插件通过

金属2

金属1

钨塞

联系

硅衬底

图1 -

SX系列互连元件

芦克IC M O对杜乐 ES IG

的SX系列架构被描述为一个

“海的模块”架构，因为整个地板

设备覆盖的逻辑模块与栅

几乎没有芯片面积输给互连元件或

路由选择。 Actel的SX系列提供了两种类型的逻辑

模块，所述寄存器单元（R单元）和组合

细胞（C细胞） 。

在R-单元包含一个触发器具有异步清零，

异步预置和时钟使能（使用S0和S1

线）的控制信号（图

2第5页） 。

的R单元

寄存器选择上具有可编程时钟极性

一个寄存器，通过寄存器基础。这提供了额外的

灵活性，同时允许的合成函数映射

到SX FPGA 。时钟源的R-细胞可以

从任一硬接线时钟或时钟路由选择。

4

v3.1

5 4 S X F A M I L和Y F PG A S

在C-细胞实现的范围内组合函数

高达5的输入（图

3).

数据库的输入和它的包容性

相关的变频器功能极大地提高了

的组合功能的数字，可以是

在单个模块中从800选择在实施

以前的架构， 4000多名在SX

架构。改进的灵活性的一个例子

通过反转功能启用是整合的能力

三输入异或功能到一个单一的C-细胞。这

有利于建设9位奇偶树的功能与2

ns的传播延迟。同时，在C-细胞

结构极为友好的合成，简化了

整体设计并减少合成时间。

S0

ROUTED

数据输入S1

PSETB

直接

CONNECT

输入

D

Q

Y

HCLK

CLKA ，

CLKB ，

内部逻辑

中正

CKP

CLRB

图2 -

R-细胞

D0

D1

Y

D2

D3

Sa

Sb

DB

A0

B0

A1

B1

图3 -

C-细胞

芯片架构

类型2包含一个C-细胞和2的R-细胞。

为了提高设计效率和设备性能，爱特

进一步组织这些模块分成

超星系团

（图

4第6页） 。

SuperCluster的1是一个2级分组

1型集群。 SuperCluster的2是双宽组

包含一个类型1的集群和一个Type 2的群集。 SX

器件具有更SuperCluster的超过1模块

SuperCluster的2个模块，因为设计人员通常需要

显著多个组合逻辑比触发器。

在SX系列的芯片架构提供了一个独特的

的方法来组织模块和芯片的路由

提供最佳的寄存器/逻辑结构为各种各样的新

和新兴的应用。

M自动报价ü功课R G一NIZ一件T IO

Actel已安排所有的C -细胞和R-逻辑单元到模块

水平的银行被称为

集群。

有两种类型的

集群： 1型包含两个C-细胞和一个R -细胞，而

v3.1

5

v3.1

54SX系列FPGA

乐二吴é é DG ER P F或米数控é

F EA吨ü ES

320 MHz内部性能

3.7 ns的时钟到输出（引脚到引脚）

0.1 ns的输入建立

0.25 ns的时钟偏差

SP ê CI F IC和在离子s

66 MHz的PCI

CPLD和FPGA集成

单芯片解决方案

100％的资源利用率100％引脚锁定

3.3V操作与5.0V输入公差

极低功耗

确定性，可由用户控制的时序

独特的，系统的诊断和调试能力

硅探险家型II

边界扫描测试中符合IEEE标准

1149.1 （JTAG）

安全编程技术可以防止反向

工程与设计盗窃罪

12000至48000个系统门

高达249用户可编程I / O引脚

高达1080触发器

0.35μ CMOS

S X P OD ü （C T） P ro的音响L E

A54SX08

容量

典型的盖茨

系统门

逻辑模块

组合单元

寄存器单元（专用触发器）

最大用户I / O

钟

JTAG

PCI

时钟到输出

输入设置（外部）

速度等级

温度等级

封装（引脚数）

PLCC

PQFP

VQFP

TQFP

PBGA

FBGA

8,000

12,000

768

512

256

130

3

是的

—

3.7纳秒

0.8纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

84

208

100

144, 176

—

144

A54SX16

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

—

3.9纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

100

176

—

—

A54SX16P

16,000

24,000

1,452

924

528

175

3

是的

是的

4.4纳秒

0.5纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

100

144, 176

—

—

A54SX32

32,000

48,000

2,880

1800

1,080

249

3

是的

—

4.6纳秒

0.1纳秒

性病，-1， -2，-3

C， I，M

—

208

—

144, 176

313, 329

—

2003年6月

1

2003 Actel公司

54SX系列FPGA

摹简è RA l D同时电子旗下CR I P T I O 4 N

Actel的SX系列FPGA拥有海-的模块

架构，提供设备的性能和

集成水平没有任何其它FPGA实现当前

架构。 SX系列器件极大地简化了设计时间，使

显着减少设计成本和功耗

消费，并进一步降低上市时间

性能密集型应用程序。

Actel的SX架构采用两种类型的逻辑模块，

所述组合单元（ C-细胞）及寄存器单元（R单元）

每一个优化的综合快速，高效的映射

逻辑功能。路由选择和互连资源是

在上面的逻辑模块的金属层，从而提供

优化利用硅。这使的整个地板

装置具有不间断的网格可以跨越

细粒度，合成型逻辑模块（或

“海的模块” ） ，从而降低了距离的信号具有

逻辑模块之间旅行。为了最大限度地减少信号

传播延迟， SX设备同时使用局部和全身

布线资源。高速局部路由资源

（ DirectConnect和快速连接）实现非常快的地方

信号传播是最适合高速计数器，状态

R D所ER I N g在F或米一T I O 4 N

A54SX16

P

–

2

PQ

208

机，和数据路径的逻辑。的总体系统

分段的路由跟踪允许在任何逻辑模块

阵列可以连接到任何其他逻辑或I / O模块。

在这个系统中，传输延迟是由最小

限制性的反熔断互连元件的数目

五（ 90％的连接通常仅使用三个

反熔丝） 。独特的地方和一般的路由结构

特色SX设备提供快速，可预测的

性能，允许100 ％的销锁全逻辑

利用率，同时使印刷电路板的发展，降低了

设计时间，并允许设计者实现高性能

目标用最小的努力。

另外补充SX灵活的路由结构是

这一直是硬接线，不断加载时钟网络

调谐，以提供具有最小时钟快时钟传输

歪斜。另外，内部的高性能

逻辑已不再需要嵌入锁存器或触发器

在I / O单元，以实现快速的时钟到输出或快速输入

设置时间。 SX设备具有易于使用的I / O单元的做

不需要HDL实例化，促进设计重复使用和

缩短设计和验证时间。

应用程序（温度范围）

空白=商业（ 0到+ 70 ° C）

I =工业级（-40℃至+ 85°C ）

M =军事（ -55至+ 125° C）

PP =生产前

封装引脚数

套餐类型

BG =球栅阵列

PL =塑料有引线芯片载体

PQ

=

塑料四方扁平的包

TQ =薄（1.4 MM）四方扁平封装

VQ =非常薄（1.0 MM）四方扁平封装

FG =细间距球栅阵列（1.0 MM）

速度等级

空白=标准速度

–1

=

比标准快约15 ％

–2

=

比标准快约25 ％

比标准快-3 =约35 ％

空白=不符合PCI规范

P

=

符合PCI标准

产品型号

A54SX08

A54SX16

A54SX16P

A54SX32

=

=

=

=

12000系统门

24000系统门

24,000

系统

门

48000系统门

2

v3.1

5 4 S X F A M I L和Y F PG A S

P ro的 ü CT P L A N

速度等级*

性病

A54SX08设备

84引脚塑料有引线芯片载体（ PLCC ）

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

144引脚细间距球栅阵列（ FBGA ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX16设备

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX16P设备

100引脚，超薄塑料四方扁平封装（ VQFP ）

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

A54SX32设备

144引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

176引脚薄型四方扁平封装（ TQFP ）

208引脚塑料四方扁平封装（ PQFP ）

313引脚塑料球栅阵列（ PBGA ）

329引脚塑料球栅阵列（ PBGA ）

P

P

P

—

—

—

—

—

—

P

P

P

—

—

—

—

—

—

–1

–2

–3

C

应用

I

M

请联系您的爱特销售代表对产品的可用性。

应用范围： C = CommercialAvailability ：

=可用*速度等级： -1

I

=工业

P

=计划

–2

M

- 军事

—

=没有计划

–3

只有标准， -1，-2速度等级

只有标准， -1速度等级

=约比标准快15 ％

=约比标准快25 ％

=约比标准快35 ％

P L A S T I C D E V I权证电子旗下欧R C ES

用户I / O （包括时钟缓冲器）

设备

A54SX08

A54SX16

A54SX16P

A54SX32

PLCC

84-Pin

69

—

—

—

VQFP

100-Pin

81

81

81

—

PQFP

208-Pin

130

175

175

174

TQFP

144-Pin

113

—

113

113

TQFP

176-Pin

128

147

147

147

PBGA

313-Pin

—

—

—

249

PBGA

329-Pin

—

—

—

249

FBGA

144-Pin

111

—

—

—

包装说明

（请咨询您当地的爱特销售代表对产品的可用性。 ）

PLCC =塑料有引线芯片载体， PQFP =塑封四方扁平封装， TQFP =薄型四方扁平封装， VQFP =极薄型四方扁平封装，

PBGA =塑封球栅阵列， FBGA =精细间距（1.0 MM）球栅阵列

v3.1

3

54SX系列FPGA

S X F A M I L A R CH I T权证恩

在SX系列架构的设计，以满足

新一代的性能和集成度的要求

对于在范围广泛的生产批量设计

应用程序。

P rogrammable我ntercoンECT ê lement

反熔丝的互连元件，其嵌入

在M2和M3层之间。该反熔丝通常

开路，当编程，形成永久

低阻抗连接。

这些互连元件的尺寸极小

给出了SX系列丰富的布线资源，并提供

出色的防设计盗版。反向

工程几乎是不可能的，因为它是极其

很难编程和区分

未编程反熔丝，并没有配置

比特流进行拦截。

此外，互连（即反熔丝和金属

轨道）具有较低的电容和电阻低于

相似能力的任何其他设备，导致最快

在行业中的信号传播。

在SX系列提供了有效地利用硅中的定位

金属2之间的路由互连资源（ M2 ）

与金属3 （ M3 ）层（图

1).

这完全

消除布线和互连的通道

逻辑模块之间的资源（如实施上SRAM

FPGA和前几代反熔丝的FPGA ） ，以及

使得能够在装置的整个楼层要与一个横跨

逻辑模块不间断格。

这些逻辑模块之间的互连实现

使用Actel的专利的金属对金属可编程

路由曲目

金属3

非晶硅/

反熔丝介

钨插件通过

钨插件通过

金属2

金属1

钨塞

联系

硅衬底

图1 -

SX系列互连元件

芦克IC M O对杜乐 ES IG

的SX系列架构被描述为一个

“海的模块”架构，因为整个地板

设备覆盖的逻辑模块与栅

几乎没有芯片面积输给互连元件或

路由选择。 Actel的SX系列提供了两种类型的逻辑

模块，所述寄存器单元（R单元）和组合

细胞（C细胞） 。

在R-单元包含一个触发器具有异步清零，

异步预置和时钟使能（使用S0和S1

线）的控制信号（图

2第5页） 。

的R单元

寄存器选择上具有可编程时钟极性

一个寄存器，通过寄存器基础。这提供了额外的

灵活性，同时允许的合成函数映射

到SX FPGA 。时钟源的R-细胞可以

从任一硬接线时钟或时钟路由选择。

4

v3.1

5 4 S X F A M I L和Y F PG A S

在C-细胞实现的范围内组合函数

高达5的输入（图

3).

数据库的输入和它的包容性

相关的变频器功能极大地提高了

的组合功能的数字，可以是

在单个模块中从800选择在实施

以前的架构， 4000多名在SX

架构。改进的灵活性的一个例子

通过反转功能启用是整合的能力

三输入异或功能到一个单一的C-细胞。这

有利于建设9位奇偶树的功能与2

ns的传播延迟。同时，在C-细胞

结构极为友好的合成，简化了

整体设计并减少合成时间。

S0

ROUTED

数据输入S1

PSETB

直接

CONNECT

输入

D

Q

Y

HCLK

CLKA ，

CLKB ，

内部逻辑

中正

CKP

CLRB

图2 -

R-细胞

D0

D1

Y

D2

D3

Sa

Sb

DB

A0

B0

A1

B1

图3 -

C-细胞

芯片架构

类型2包含一个C-细胞和2的R-细胞。

为了提高设计效率和设备性能，爱特

进一步组织这些模块分成

超星系团

（图

4第6页） 。

SuperCluster的1是一个2级分组

1型集群。 SuperCluster的2是双宽组

包含一个类型1的集群和一个Type 2的群集。 SX

器件具有更SuperCluster的超过1模块

SuperCluster的2个模块，因为设计人员通常需要

显著多个组合逻辑比触发器。

在SX系列的芯片架构提供了一个独特的

的方法来组织模块和芯片的路由

提供最佳的寄存器/逻辑结构为各种各样的新

和新兴的应用。

M自动报价ü功课R G一NIZ一件T IO

Actel已安排所有的C -细胞和R-逻辑单元到模块

水平的银行被称为

集群。

有两种类型的

集群： 1型包含两个C-细胞和一个R -细胞，而

v3.1

5