41041-ATFEE560_DATASHEET Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 
 
 

 

Atmel ATFEE560 

Multi-Chip Rad-Hard Modules: 

Reprogrammable FPGA matrix (ATF280) (x2) 

EEPROM Memory (AT69170) (x2) 

 

DATASHEET 

Features  

 

Non Volatile Rad Hard Reprogrammable FPGA 

 

ATF280 SRAM-based FPGA 

 

AT69170 Serial EEPROM 

 

2x SRAM-based FPGA designed for Space use  - ATF280 

 

560K equivalent ASIC gates   

 

28,800 cells ( two 3-input LUT or one 4-input LUT, one DFF)  

 

 Unlimited reprogrammability  

 

 SEE-hardened (Configuration RAM, DPRAM, DFF, I/O buffers)  

 

Rad Hard by Design - No need for mitigation techniques during design 

 

Available DPRAM ressources in the ATF280 

 

230,400 bits of distributed RAM   

 

Organized in 32x4 blocks of DPRAM  

 

 Independent of Logic Cells  

 

Single/Dual port capability  

 

Reset System 

 

Individual reset on each FPGA 

 

Possibility to reset simultaneously both FPGAs 

 

Clock System  

 

2 global clocks shared between both FPGAs 

 

6 global clocks and 2 fast clocks on FPGA 1 

 

6 global clocks and 2 fast clocks on FPGA 2 

 

Flexible serial configuration  

 

Integrated 4Mbits serial non volatile memory  

 

On chip redundant configuration memory 

 

Designed to store Field Programmable Gate Arrays Configurations 

 

In-System Programming (ISP) via Two-Wire Interface 

 

Master/Slave configuration capability 

 

Configuration Integrity Check 

 

Check of the data during FPGA application download  

 

Self Integrity Check (CSIC) of the configuration during FPGA operation 

 

User IOs 

 

Cold-sparing and PCI-compliant I/Os: 

 

24 General Purpose IOs internally shared by both FPAGs and externally 
accessible 

 

131 General Purpose IOs internally shared by both FPAGs 

 

107 General Purpose IOs only for FPGA1 

41041B

AERO

09/15 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

 

146 General Purpose IOs only for FPGA2 

 

4 LVDS transmitters on FPGA2 

 

4 LVDS receivers on FPGA2   

 

Performance  

 

50MHz system performance  

 

10ns 32X4 DPRAM access time  

 

Operating range   

 

 Voltages  

 

1.65V to 1.95V (Core)  

 

3V to 3.6V (Clustered I/Os)  

 

Temperature   

 

 - 55°C to +125°C  

 

Radiation performance  

 

Total dose tested up to 60 krads (Si) 

 

AT69170, TID tested up to 60 krads (unbiased) 

 

ATF280, TID tested up to 300 krads 

 

 No single event latch-up below a LET of 95 MeV/mg/cm2  

 

ESD better than 2000V for I/O and better than 1000V for LVDS  

 

Quality grades  

 

QML-Q or V   

Description 

The  ATFEE560  is  a  radiation-hardened  reprogrammable  FPGA,  especially  designed  for 
space  applications.  For  low-power  consumption  applications,  the  ATFEE560  is  a  new 
device offering many advantages. 

The ATFEE560 relies on Atmel ATF280 space qualified SRAM based FPGA together with 
the Atmel AT69170 serial configuration EEPROM memory. 

The ATFEE560 features an innovative built-in SEU protection, which eliminates the need 
for  Triple-Module-Redundancy  (TMR).  Its  re-programmability  makes  multiple  design 
iterations possible. Moreover, post-programming burn-in is not necessary. 

With  the  integration  of  redundant  serial  programming  eeproms  inside  the  package,  the 
ATFEE560 is perfectly suited for application requiring small footprint. 

The  Development  Kit  lets  to  evaluate  the  ATFEE560  quickly  and  economically,  running 
simple  demonstrations  as  well  as  your  complete  applications.  Throughout  your 
development,  from  concept  to  final  integration,  Atmel  provides  the  tools  and  support  to 
help you successfully integrate your application into the ATFEE560. 

The ATFEE560 is available in  MQFP352 package and features  277 standard I/Os and 8 
LVDS I/Os (4 Rx and 4Tx) for the user application. 

Table 1. 

ATFEE560 Summary 

Function 

ATFEE560 

Available ASIC Gates (50% typ. routable) 

2x 280K / 560K 

RAM Bits 

2x 115 200 / 230 400 

Core Cells 

2x 14 400 / 28 800 

I/O  

277 

LVDS (Rx/Tx) 

4 Rx / 4 Tx 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

 

Figure 2. 

ATFEE560 Overview   

DATA
CLK
/CE
/RESET_OE

READY
SER_EN

Internally shared

IO[130:0]

IO_FPGA2

[144:0]

FPGA2

ILVDS[3:0]

ILVDSn[3:0]
OLVDS[3:0]

OLVDSn[3:0]

IO_FPGA1

[105:0]

Serial Cfg Interface

IN

IT

C

O

N

C

C

L

K

D

0

IN

IT

C

O

N

C

C

L

K

D

0

Serial Cfg Interface

CSOUT

CS0

Cascading 

Interface

M

2

M

1

M

0

Mode

RESETN

FPGA_1

FPGA_2

NVM_1

NVM_2

M

2

M

1

M

0

Mode

RESETN

Mode

FPGA1

Mode

FPGA2

Reset

FPGA1

Reset

FPGA2

Cascading 

Interface

IN

IT

_

F

1

C

O

N

C

C

L

K

D

0

R

E

A

D

Y

S

E

R

_

E

N

Internally shared

IO[130:0]

Internally shared

IO[23:0]

External access of 

shared IO[23:0]

Internally shared

IO[23:0]

IN

IT

_

F

2

 

 

References 

 

ATF280 Datasheet 

– ref : doc7750  

 

AT69170 Datasheet 

– ref : doc41069  

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

Table of Contents 

1.

  Glossary ............................................................................................. 5 

2.

  Dies connections ................................................................................ 6 

2.1

 

PINOUT ............................................................................................................ 6

 

2.1.1

 

FPGA1    ............................................................................................. 6

 

2.1.1.1

 

General Purpose IOs ........................................................ 6

 

2.1.1.2

 

Supply ............................................................................... 7

 

2.1.1.3

 

Configuration IOs .............................................................. 7

 

2.1.2

 

FPGA2    ............................................................................................. 8

 

2.1.2.1

 

General Purpose IOs ........................................................ 8

 

2.1.2.2

 

LVDS   ............................................................................... 9

 

2.1.2.3

 

Supply ............................................................................. 10

 

2.1.2.4

 

Configuration IOs ............................................................ 10

 

2.1.3

 

Pins shared by both FPGAs .............................................................. 10

 

2.1.3.1

 

General Purpose Ios ....................................................... 10

 

2.1.3.2

 

Configuration IOs ............................................................ 11

 

2.1.4

 

NVM_1 and NVM_2 .......................................................................... 12

 

2.1.4.1

 

Configuration IOs ............................................................ 12

 

2.1.4.2

 

Supply ............................................................................. 12

 

2.1.5

 

Pins shared by both memories and both FPGA ................................ 12

 

2.1.6

 

JTAG       ........................................................................................... 13

 

2.2

 

IOs from both FPGAs connected internally ..................................................... 13

 

3.

  Configuration Download ................................................................... 15 

3.1

 

Master serial mode 

– Mode 0 .......................................................................... 15

 

3.2

 

Slave serial mode 

– mode 1 ............................................................................ 16

 

3.3

 

Available ATFEE560 configurations ................................................................ 16

 

3.3.1

 

FPGA1 master 

– FPGA2 slave ......................................................... 16

 

3.3.2

 

FPGA1 slave 

– FPGA2 slave ............................................................ 19

 

4.

  Ordering Information ........................................................................ 20 

4.1

 

ATFEE560FF Ordering Codes ........................................................................ 20

 

4.2

 

ATFEE560 Evaluation Kit Ordering Codes ..................................................... 20

 

5.

  Revision History ............................................................................... 21 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

1. 

Glossary 

FPGA   

 

 

 

 

Field Programmable Gate Array 

POR  

 

 

 

 

 

Power On Reset 

SRAM   

 

 

 

 

Static Random Access Memory 

SEU  

 

 

 

 

 

Single Event Upset 

CSIC    

 

 

 

 

Configuration Self Internal Checker 

TWI  

 

Two wire Interface 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 
 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 

 

2. 

Dies connections 

The aim here is to describe all the IO connections for each die implemented in the ATFEE560 ( 2x ATF280 and 2x 

AT69170). The serial programmation mode has been privileged due to the limited number of pakages pins. 

Both FPGA have three connection types for their General Purpose IOs, here after their descriptions and their number: 

 

24 General Purpose IOs internally shared by both FPAGs and externally accessible 

 

131 General Purpose IOs internally shared by both FPAGs 

 

107 General Purpose IOs dedicated to FPGA1 and 146 General Purpose IOs dedicated to FPGA2 (including 

INIT signals) 

Each FPGA and each non-volatile memory has a dedicated supply. 

2.1 

PINOUT 

2.1.1 

FPGA1 

2.1.1.1 

General Purpose IOs 

Table 2-1. 

FPGA1, General Purpose IOs 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO1_GCK1 

10 

IO79 

39 

IO173 

70 

IO259_LDC (*) 

103 

IO5 

11 

IO83 

40 

IO175 

71 

IO263 

104 

IO7 

12 

IO85 

41 

IO177 

72 

IO265_HDC (*) 

105 

IO11 

13 

IO87 

42 

IO180_FCK2 

73 

IO267 

106 

IO13 

14 

IO93 

43 

IO185 

74 

IO273 

108 

IO17 

15 

IO97 

44 

IO187 

75 

IO277 

109 

IO19 

16 

IO99 

47 

IO191 

76 

IO279 

110 

IO23 

17 

IO103 

48 

IO193 

77 

IO283 

113 

IO25 

18 

IO105 

49 

IO197 

78 

IO480_GCK4 

114 

IO27 

19 

IO111 

50 

IO199 

79 

IO722_GCK7 

116 

IO31 

20 

IO125 

51 

IO203 

80 

IO917 

135 

IO33 

21 

IO127 

52 

IO205 

81 

IO919 

136 

IO37 

22 

IO131 

53 

IO207 

82 

IO923 

137 

IO39 

25 

IO133 

54 

IO213 

83 

IO925 

138 

IO43 

26 

IO137 

55 

IO217 

84 

IO927 

139 

IO45 

27 

IO139 

56 

IO219 

85 

IO931 

140 

IO47 

28 

IO143 

57 

IO223 

86 

IO937 

141 

IO51 

29 

IO145 

58 

IO227 

92 

IO939 

142 

IO53 

30 

IO147 

59 

IO231 

93 

IO943 

143 

IO57 

31 

IO151 

60 

IO233 

94 

IO945 

144 

IO61_FCK1 

32 

IO153 

61 

IO237 

95 

IO947 

145 

IO63 

33 

IO157 

62 

IO240_GCK2 

96 

IO951 

146 

IO65 

34 

IO159 

63 

IO245 

98 

IO953 

147 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

IO67 

35 

IO163 

64 

IO247 

99 

IO960 

149 

IO71 

36 

IO165 

65 

IO251 

100 

IO303_INIT (*) 

150 

IO73 

37 

IO167 

66 

IO253 

101 

IO547_CS0 (*) 

267 

IO77 

38 

IO171 

69 

IO257 

102 

 

 

 

 

(*) : this general purpose IO is a configuration IO during configuration download 

 

2.1.1.2 

Supply 

Table 2-2. 

FPGA1, supply 

GROUND 

MQFP352 

VDD = 1,8V 

MQFP352 

VCC = 3,3V 

MQFP352 

GND 

VDD 

VCC 

24 

GND 

23 

VDD 

46 

VCC 

68 

GND 

45 

VDD 

88 

VCC 

112 

GND 

67 

VDD 

90 

 

 

GND 

87 

VDD 

134 

 

 

GND 

89 

VDD 

352 

 

 

GND 

111 

 

 

 

 

GND 

133 

 

 

 

 

GND 

156 

 

 

 

 

 

2.1.1.3 

Configuration IOs 

 

Table 2-3. 

FPGA1, configuration IOs 

Configuration IO name 

MQFP352 

M0 

M1 

M2 

IO259_LDC 

103 

IO265_HDC 

105 

IO303_INIT 

150 

IO547_CS0 

267 

RESETN 

342 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

2.1.2 

FPGA2 

 

2.1.2.1 

General Purpose IOs 

Table 2-4. 

FPGA2, General purpose IOs 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO 

MQFP352 

IO1_GCK1 

153 

IO507 

205 

IO625 

256 

IO757 

300 

IO399 

163 

IO511 

206 

IO639 

257 

IO759 

301 

IO403 

164 

IO513 

207 

IO643 

258 

IO763 

302 

IO405 

165 

IO517 

208 

IO645 

259 

IO765 

303 

IO407 

166 

IO519 

209 

IO647 

260 

IO767 

304 

IO411 

167 

IO523 

210 

IO651 

261 

IO771 

305 

IO413 

168 

IO525 

211 

IO653 

262 

IO773 

306 

IO417 

169 

IO527 

212 

IO658_FCK4 

268 

IO777 

307 

IO419 

170 

IO531 

213 

IO661 

269 

IO779 

308 

IO423 

171 

IO533 

214 

IO665 

270 

IO783 

311 

IO425 

172 

IO537 

215 

IO667 

271 

IO785 

312 

IO427 

173 

IO539 

216 

IO671 

272 

IO787 

313 

IO303_INIT 

(*) 

174 

IO543_FCK3 

217 

IO673 

273 

IO791 

314 

IO433 

179 

IO545 

218 

IO677 

274 

IO793 

315 

IO437 

180 

IO551 

220 

IO679 

275 

IO797 

316 

IO439 

181 

IO553 

223 

IO683 

276 

IO799 

317 

IO443 

182 

IO557 

224 

IO685 

277 

IO803 

318 

IO445 

183 

IO559 

225 

IO687 

278 

IO805 

319 

IO447 

184 

IO563 

226 

IO691 

279 

IO807 

320 

IO453 

185 

IO565 

227 

IO693 

280 

IO811 

321 

IO457 

186 

IO567 

228 

IO697 

281 

IO813 

322 

IO459 

187 

IO571 

229 

IO699 

282 

IO817 

323 

IO463 

188 

IO573 

230 

IO703 

283 

IO819 

324 

IO465 

189 

IO577 

231 

IO705 

284 

IO823 

325 

IO467 

190 

IO579 

232 

IO707 

285 

IO825 

326 

IO471 

191 

IO583 

233 

IO711 

286 

IO831 

327 

IO473 

192 

IO585 

234 

IO717 

289 

IO833 

328 

IO477 

193 

IO591 

235 

IO720_GCK6_CSOUTN 

(*) 

290 

IO847 

329 

IO480_GCK4 

194 

IO605 

244 

IO722_GCK7 

291 

IO851 

330 

IO482_GCK5 

195 

IO607 

245 

IO725 

292 

IO853 

333 

IO485 

196 

IO611 

246 

IO733 

293 

IO857 

334 

IO487 

197 

IO613 

249 

IO737 

294 

IO859 

335 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

IO491 

198 

IO617 

250 

IO739 

295 

IO863 

336 

IO493 

201 

IO619 

251 

IO745 

296 

IO865 

337 

IO497 

202 

IO623 

252 

IO747 

297 

IO960_GCK8_ 

338 

IO503 

203 

IO627 

254 

IO751 

298 

 

 

IO505 

204 

IO633 

255 

IO753 

299 

 

 

 

(*) : this general purpose IO is also a configuration IO during configuration download 

 

2.1.2.2 

LVDS 

Table 2-5. 

FPGA2, LVDS IO 

LVDS IOs 

MQFP352 

LVDS_Vref 

ILVDS3 

154 

ILVDS3N 

155 

ILVDS4 

157 

ILVDS4N 

158 

OLVDS3 

159 

OLVDS3N 

160 

OLVDS4 

161 

OLVDS4N 

162 

ILVDS5 

236 

ILVDS5N 

237 

ILVDS6 

238 

ILVDS6N 

239 

OLVDS5 

240 

OLVDS5N 

241 

OLVDS6 

242 

OLVDS6N 

243 

LVDS_Vref 

345 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/41041-ATFEE560_Datasheet-html.html
background image

 

 

ATFEE560 [DATASHEET] 

41041B

AERO

09/15 

 
 

 

10 

2.1.2.3 

Supply 

Table 2-6. 

FPGA2 supply 

GROUND 

MQFP352 

VDD = 1,8V 

MQFP352 

VCC = 3,3V 

MQFP352 

GND 

199 

VDD 

176 

VCC 

200 

GND 

221 

VDD 

178 

VCC 

248 

GND 

247 

VDD 

222 

VCC 

288 

GND 

263 

VDD 

264 

 

 

GND 

265 

VDD 

266 

 

 

GND 

287 

VDD 

310 

 

 

GND 

309 

 

 

 

 

GND 

331 

 

 

 

 

GND 

351 

 

 

 

 

 

 

2.1.2.4 

Configuration IOs 

Table 2-7. 

FPGA2, configuration IOs 

Configuration IO name 

MQFP352 

IO303_INIT 

174 

IO720_GCK6_CSOUTN 

290 

M0 

347 

M1 

348 

M2 

349 

RESETN 

343 

 

2.1.3 

Pins shared by both FPGAs 

 

2.1.3.1 

General Purpose Ios 

24 General purpose IOs are shared by both FPGAs and externally accessible. 

Table 2-8. 

General purpose IO shared by both FPGAs 

FPGA1 

FPGA2 

MQFP352 

IO225_OTSN 

IO225_OTSN 

91 

IO241_GCK3 

IO241_GCK3 

97 

IO271 

IO637 

107 

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download