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Spartan®-3A FPGA 是5款器件中世界上成本最低、针对 I/O 进行了优化的、特性齐全的平台，具有 50K~1.4M 系统门、108~502个 I/O 和密度移植功能。
Spartan-3A FPGA 的优势
业内最低的总成本
- 业界最大量的器件/封装选项
- 业界最全面的 IP 库
- 领先的嵌入式和 DSP 解决方案
- 高效、具有成本效益的板设计
- 允许采用更少的元件
- 通过减少外部元件的数量提高系统的可靠性
Spartan-3A FPGA 的特性
突出显示行表示主要特性。
双功耗管理模式可以立即实现功耗节省，并且还可以消除对其它元件的需求。
集成式功耗管理（PDF）将功耗降低了99%之多。跟需要其它元件的其它外部实现不同，它内置了单引脚激活硬件特性。
待机模式
- 静态功耗降低了40%以上
- 所有状态均保存在存储器内
- 降低了电压（VCCAUX），并且关闭了不重要的功能（如 FPGA 输入、互联）
- 系统同步，可以实现快速唤醒
休眠模式
- 静态功耗最多可以降低99%
- 关闭所有电源
- 唤醒时间
- 终极电池寿命延长
图1
双功耗管理模式使得器件能够进入超低功耗状态，从而极大地降低了功耗。
Device DNA 安全性在为大批量、低成本系统定制安全解决方案方面实现了终极灵活性。
Spartan-3A 延伸系列 FPGA 提供了终极灵活性，从而能够为大批量、低成本系统定制安全解决方案。
- 利用独特的 Device DNA 定制安全算法
- 监控 JTAG 接入，并采取相应的措施
- 监控篡改行为，并提醒比特流变更
- 提高算法复杂性的能力
- 隐藏比特流可以防止比特流被盗
- 防篡改封装
- JTAG 锁闭可以防止“后门”接入
- 读回禁用可以防止通过 JTAG 或 ICAP 进行配置读回
集成式 Flash 存储器，可以实现简单而又安全的嵌入式应用存储、锁闭和擦除特性
该集成式存储器可用于器件配置以及对用户而言很宝贵的系统资源。它在实现先进的实时控制以及细致的保护、锁闭和擦除特性的同时，还提供了简单而又安全的嵌入式应用存储。
- 利用高达 11Mb 的集成式用户 Flash 实现简单而又安全的嵌入式应用存储
- 实现了针对空间敏感型应用的单芯片板设计
- 无忧配置
- 数据保持时间长达20年，并且写周期可达 100K
- 与 Spartan-3A FPGA 平台引脚兼容
用于实现高级 DSP 功能的 XtremeDSP DSP48A Slice。
Spartan-3A FPGA 平台优化的 DSP48A slice*（PDF）可以在最低的速度级别下实现 250MHz 的工作频率，并且还能实现先进的 DSP 功能，从而实现了超过 30 GMACS 的性能。
- XtremeDSP™ slice，可以提供高级 MACC 功能
- 可配置逻辑块，可以存储数据和实现逻辑功能
- 精确的时钟管理资源
- 高级 I/O 结构
- 18 位 x 18 位、2 进制补码乘法器，具有完全准确的 36 位结果、符号可以扩展到 48 位
- 预加法器为使用的每个 DSP48A 节省了 9 个逻辑 slice
- 双输入、灵活的 48 位加法器/减法器，具有可选的寄存器累加反馈
- DSP 协处理功能，如 MAC 引擎、分布式算法和全并行 FIR 滤波器
* 仅在最大的两个器件中提供。
嵌入式处理可以降低作废风险和库存成本
MicroBlaze™ 软核处理器提供了经济的、高性能 Linux 嵌入式处理。
- 业内最多功能的、低成本嵌入式处理平台
- 将处理器集成到 FPGA 内，并降低 BOM
- 利用软核处理器降低作废风险
- 通过在多个产品上使用常见而又灵活的嵌入式处理架构来降低库存成本
四级存储器架构可以实现最佳粒度和有效的面积利用
四级存储器架构（PDF）提供了最佳粒度和有效的面积利用。
- 高达 373K 的分布式 SelectRAM™+ 存储器
- 每个 LUT 都可作为单端口或双端口 RAM/ROM 使用
- LUT 可以级联构成更大的存储器
- 用于 FIFO 的灵活存储器和缓冲器
- 高达 2.2M 的嵌入式 block RAM
- 最多可级联 104 个同步 18Kb block RAM 模块
- 每个 18Kb 模块都可以被配置为单/双端口 RAM
- 支持多种纵横比、数据宽度转换和奇偶性
- 高达 16 Mb 的集成式 Flash 存储器
- 利用高达 11Mb 的片上用户 Flash 实现的系统灵活性
- 利用多重启动特性实现故障保险现场可升级性的单芯片解决方案
- 非易失性 FPGA 市场上新的保存和循环标准
- 常用的低成本外部存储器
- 通过 HSTL 和 SSTL 之类的接口连接低成本存储器
- 大型系统存储器的要求
表1
四级存储器架构
领先的连接功能平台，可以利用 SelectIO™ 技术实现群桥、差分信号和存储器接口
利用 SelectIO™ 技术实现群桥、差分信号和存储器接口。
- 支持最常见的和新兴的单端与差分信号标准，包括 TMDS、PPDS、SSTL3 I 类和 II 类
- 预制的接口 IP 解决方案，包括 PCI™、PCI Express®、USB、Firewire、CAN、SPI 和 I2C
- 高级接口支持26种不同的单端与差分 I/O 标准
- 完全符合热插拔规范，并且支持 3.3V 的电源电压
- 单位 I/O 的数据传输速率为 622+ Mb/s
图1
Spartan-3A 延伸系列 FPGA 支持多种平台标准
可配置逻辑模块提供了更广泛的功能和更少的逻辑级数，从而实现了更高的性能
CLB 架构提供了更广泛的功能和更少的逻辑级数，从而实现了更高的性能。
- 单位 CLB 有4个 Slice - 分别有2个用来实现存储器和逻辑功能。
- 宽输入功能 - 1个 CLB 中有一个 16:1 多路复用器
- 快速算术功能 - 单位 CLB 列有2个先行进位链
- 4个可级联16位可寻址移位寄存器
- 2个 slice 可以配置成分布式存储器
精确的时钟管理资源，可以对时钟信号进行分配、延迟、倍频、分频和相移操作
自校准、全数字解决方案，可以对时钟信号进行分配、延迟、倍频、分频和相移操作。
- 数字时钟管理器（DCM）多达8个
- 灵活生成 5 MHz 到 333 MHz 的频率
- 0 - 360 度的精确相移控制
- 用于实现时钟数据同步的控制功能（1/256 时钟周期）
- 精确的生成 50/50 的占空比
- 外部输出多达9个，可以供内部或外部使用
全面的配置功能，可以实现最广泛的 Flash 存储器支持，从而实现了成本最低的配置
最广泛的 Flash 存储器支持，包括 Platform Flash、SPI 和并行 Flash 存储器，可以实现成本最低的配置。
- Platform Flash
- 方便性，FPGA 和 Flash 存储器的单源供应商
- 高级特性，如 JTAG、比特流压缩、设计修订跟踪
- 高速编程
- 多重启动功能实现了多种配置（PDF）
- 故障保险升级
- 比特流选择的应用控制
- 利用单个 Spartan-3 系列 FPGA 替代大型 ASIC 或多个 FPGA
- 并行高速 BPI 配置模式的第三方支持
- 快速的并行配置速度
- 通过标准渠道轻松获得
- 低成本系统常用的
- 存储器可以用来实现配置和系统功能，从而实现更高的密度
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