### Artix-7 FPGA 数据手册概述
#### 一、引言与概述
Xilinx 的 Artix-7 系列现场可编程门阵列 (FPGA) 提供了高性能且低功耗的解决方案，适用于多种应用领域。根据文档 `ds181_Artix_7_Data_Sheet` 描述，Artix-7 FPGAs 主要在 -3、-2、-1、-1LI 和 -2L 这几个速度等级中提供，其中 -3 代表最高的性能等级。Artix-7 系列主要工作在 1.0V 核心电压下。值得注意的是，-1LI 和 -2L 设备经过筛选，以实现更低的最大静态功率，并可以在更低的核心电压下运行，从而进一步降低动态功耗。
- **-1LI 设备**：仅在 VCCINT = VCCBRAM = 0.95V 下运行，并具有与 -1 速度等级相同的性能规格。
- **-2L 设备**：可以在两个不同的 VCCINT 电压（0.9V 和 1.0V）下运行，经过筛选以降低最大静态功率。当在 VCCINT = 1.0V 下运行时，-2L 设备的速度规格与 -2 速度等级相同；而在 VCCINT = 0.9V 下运行时，可以显著减少 -2L 的静态和动态功耗。
Artix-7 FPGA 的 DC 和 AC 特性在商业、扩展、工业、扩展 (-1Q) 和军事 (-1M) 温度范围内进行了规定。除了工作温度范围外，对于特定速度等级的所有 DC 和 AC 电气参数都是相同的。例如，-1M 速度等级的军事设备和 -1C 速度等级的商业设备在定时特性上是相同的。然而，只有选定的速度等级和/或设备在每个温度范围内可用，例如 -1M 只在国防级 Artix-7Q 家族中可用，而 -1Q 只在 XA Artix-7 FPGAs 中提供。
#### 二、供电电压与结温规范
所有供电电压和结温规格代表了最恶劣的情况。这些参数通常针对流行的设计和典型的应用场景。为了获得有关可用设备和封装组合的详细信息，可以参考以下文档：
- **7 系列 FPGA 概览 (DS180)**
- **国防级 7 系列 FPGA 概览 (DS185)**
- **XA Artix-7 FPGAs 概览 (DS197)**
#### 三、直流特性
Artix-7 FPGA 的数据手册是关于 7 系列 FPGA 整体文档集的一部分，可以在 Xilinx 网站 www.xilinx.com/documentation 上找到。数据手册详细介绍了 Artix-7 FPGA 的直流特性，这些特性包括但不限于：
- **电源电流**：不同电压下最大和最小电源电流。
- **输入和输出阈值**：高电平和低电平的阈值电压。
- **功耗**：静态和动态功耗的相关参数。
- **电压调节**：VCCINT 和 VCCBRAM 的电压调节范围。
- **温度**：工作温度范围及其对性能的影响。
- **内部信号延迟**：信号通过内部逻辑单元时的延迟时间。
#### 四、交流特性
除了直流特性外，Artix-7 FPGA 的数据手册还详细介绍了交流特性，如时钟频率、传播延迟等关键指标。这些特性直接影响到 FPGA 的性能和稳定性，对于设计高速数字系统尤为重要。
#### 五、封装选项
Artix-7 FPGA 系列提供了多种封装选项，以满足不同的尺寸和散热需求。这些封装包括但不限于 BGA、CSP 等，每种封装都针对特定的应用进行了优化。
#### 六、总结
Artix-7 FPGA 数据手册为设计师提供了全面的技术细节，帮助他们理解并利用 Artix-7 系列的优势来构建高效可靠的电子系统。无论是选择合适的电压等级、了解 DC 和 AC 特性还是考虑封装选项，数据手册都是一个不可或缺的资源。此外，Xilinx 还提供了其他文档支持，如概览文档，以便用户更全面地了解 Artix-7 FPGA 的特性和适用范围。
