 时间:2025/10/29 23:34:41
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                    10M16SCU169A7G 是由 Microchip Technology(原 Actel 公司)生产的一款基于非易失性闪存技术的 IGLOO? 系列低功耗 FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件属于微型封装、低功耗、高可靠性 FPGAs 产品线,专为需要长期电池供电运行、对功耗极为敏感以及要求上电即行的应用场景设计,例如便携式医疗设备、工业控制、航空航天和国防系统、通信基础设施中的边缘节点等。IGLOO 系列的一大优势在于其采用 Flash 技术而非 SRAM 构建查找表(LUT),因此具备固有的抗辐射能力(抗单粒子翻转 SEU)、无需外部配置 PROM、上电瞬间即可工作(Instant-On)等特性,提升了系统的安全性和启动速度。10M16SCU169A7G 中的型号编码含义如下:'10M' 表示 IGLOO 系列,'16' 指该 FPGA 提供约 16,000 个可用逻辑单元(equivalent gates),'S' 表示标准性能等级,'CU' 指其封装形式为 169 引脚的 UFBGA(超薄扁平球栅阵列),而 'A7G' 则代表其速度等级与温度范围符合工业级规范,通常支持 -40°C 至 +85°C 的工作温度,并具有特定的时序性能指标。该器件还集成了多种硬核功能模块,如 PLL(锁相环)、嵌入式存储器块以及用户闪存块(User Flash Memory, UFM),可用于存储用户数据或固件,进一步增强了其在嵌入式系统中的集成度和灵活性。
系列:IGLOO
  逻辑单元(Logic Elements/Cells):15888
  系统门数(Equivalent Gates):约 16,000
  查找表(LUTs):3,972
  寄存器数量:3,972
  嵌入式存储器(RAM bits):1,168,128 bit (约 1.1 Mbit)
  用户闪存块(UFM)容量:128 Kbit
  I/O 引脚数量:121
  最大用户 I/O 数:121
  PLL 数量:2
  封装类型:169-ball uBGA (8x8 mm, 0.5 mm pitch)
  电源电压(核心):1.2V
  I/O 电压支持:1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.3V
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  制造工艺:Flash-based, 130nm
  加密支持:128-bit AES 加密
  抗辐射能力:SEU-immune
IGLOO 系列 FPGA 最显著的特性之一是其基于闪存架构的非易失性和抗辐射能力。与传统基于 SRAM 的 FPGA 不同,10M16SCU169A7G 在断电后仍能保留其配置信息,无需额外的配置芯片,从而简化了系统设计、降低了 BOM 成本并减少了电路板空间占用。更重要的是,由于其配置存储单元采用抗辐射设计,能够有效抵抗宇宙射线或高能粒子引起的单粒子翻转(SEU),确保在高可靠性应用场景(如航空航天、军事电子)中配置数据不会意外改变,避免系统崩溃或逻辑错误。这种固有的抗 SEU 特性消除了对外部纠错电路或定期刷新机制的需求,提高了系统的稳定性和安全性。
  该器件具备极低的静态功耗,典型值仅为几十微安(μA),非常适合用于电池供电或能量采集系统。即使在完全配置并运行状态下,其动态功耗也远低于同等规模的 SRAM FPGA。此外,它支持多种低功耗模式,允许设计者根据实际需求关闭部分逻辑或 I/O 功能以进一步节省能耗。其“上电即行”(Instant-On)特性意味着器件在上电后几乎立即进入工作状态,无需经历从外部 SPI PROM 加载配置数据的过程,大大缩短了系统启动时间,对于需要快速响应的应用至关重要,例如工业传感器节点或紧急响应设备。
  10M16SCU169A7G 集成了丰富的片上资源。两个高性能 PLL 可用于时钟生成、频率合成和抖动滤除,支持广泛的输入输出频率范围,增强了系统时钟管理的灵活性。128 Kbit 的用户闪存块(UFM)可用于存储校准数据、序列号、固件更新或其他关键用户信息,无需外接 EEPROM 或 Flash 存储器。嵌入式 RAM 块支持双端口访问,适用于 FIFO、缓冲区或小型数据表的实现。所有 I/O 支持多种电压标准,便于与不同电平的外围器件接口,增强了系统兼容性。Microchip 提供 Libero SoC 设计套件,支持从综合、布局布线到时序分析的完整开发流程,并兼容第三方工具链,方便工程师进行高效开发与调试。
10M16SCU169A7G 广泛应用于对功耗、可靠性和启动时间有严格要求的嵌入式系统中。在工业自动化领域,它常被用于智能传感器、远程 I/O 模块、PLC 扩展单元和电机控制器中,利用其低功耗和抗干扰能力实现长时间稳定运行。在通信设备中,可用于光模块控制、基站子系统、协议转换器和网络接口卡,其灵活的 I/O 和可编程逻辑能够适配多种通信标准和接口协议。便携式医疗设备如血糖仪、心率监测器和可穿戴健康设备也受益于其微型封装和超低静态功耗,延长了电池使用寿命。在航空航天与国防领域,该器件因其抗辐射特性和高可靠性,被用于卫星控制板、无人机导航系统、雷达信号处理前端和军用通信终端。此外,在消费类电子产品中,可用于智能家居控制中心、物联网网关和高端音频设备,提供定制化逻辑功能的同时保持小巧体积和节能特性。其集成 UFM 和安全加密功能也使其适用于需要数据保护和固件存储的安全认证模块或智能卡读写器。
AGL125N-V2-I/84N