时间:2025/12/27 13:46:02
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5CEBA2F17C6N是Altera(现为Intel Programmable Solutions Group)推出的Cyclone V系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片中的一款型号。该系列FPGA基于28纳米低功耗(28LP)高K金属栅工艺制造,旨在为成本敏感型应用提供高性能与低功耗的平衡。5CEBA2F17C6N属于Cyclone V E(Enhanced)子系列,主要面向需要中等逻辑资源、较低功耗和丰富I/O功能的嵌入式系统设计。该器件集成了可编程逻辑、存储器块、数字信号处理(DSP)模块以及高速串行收发器,支持多种行业标准接口协议。其封装形式为FBGA,引脚数为484,适用于紧凑型PCB布局。由于采用BGA封装且引脚密度较高,焊接和返修对工艺要求较高,通常需要回流焊设备和良好的热管理设计。该芯片可通过JTAG或AS模式进行配置,支持从外部配置器件如EPCS或通过处理器进行主动加载。Cyclone V系列还支持部分重配置功能,允许在运行时动态更改部分逻辑功能,提升系统灵活性。
型号:5CEBA2F17C6N
制造商:Intel (原Altera)
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LEs):94,200
自适应逻辑模块(ALMs):30,080
寄存器:139,200
嵌入式存储器比特:4,828,160
用户闪存比特:192,000
DSP模块数量:136
通用I/O数量:280
I/O标准支持:LVTTL, LVCMOS, SSTL, HSTL, PCI, PCIe等
最大系统时钟频率:约472.5 MHz
收发器数量:无高速收发器(属于非GX型号)
核心电压:1.0V
封装类型:FBGA-484
工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
配置方式:支持JTAG、AS(Active Serial)、FPP(Fast Passive Parallel)等
Cyclone V E系列FPGA在架构设计上采用了高度优化的逻辑结构,以实现更高的性能与能效比。5CEBA2F17C6N具备丰富的可编程逻辑资源,包含多达94,200个逻辑单元和30,080个自适应逻辑模块(ALM),这些模块支持多种组合和时序逻辑功能,能够高效实现复杂的状态机、数据路径和控制逻辑。每个ALM可配置为多种操作模式,包括算术、计数和移位寄存器功能,提升了逻辑利用率。
该器件配备了136个专用DSP模块,每个模块支持9x9乘法运算,并可级联构成更高精度的乘加链,适用于数字滤波、FFT、图像处理等算法密集型应用。嵌入式存储器总量接近5Mb,由多个M10K存储块组成,支持单端口、双端口、移位寄存器和FIFO等多种工作模式,满足片上缓存、帧缓冲和查找表的需求。
在I/O方面,5CEBA2F17C6N提供280个用户可编程I/O引脚,支持多种电平标准和接口协议,包括LVDS差分信号,最大数据速率可达400 Mbps。所有I/O组均可独立供电,支持1.2V至3.3V的多种电压等级,便于与外部器件进行电平匹配和接口连接。
该芯片不具备高速串行收发器,因此不适用于需要千兆以太网、SATA或PCIe等高速串行通信的应用场景;但其丰富的并行接口能力和灵活的时钟管理资源(包括PLL和全局时钟网络)使其非常适合工业控制、视频采集、通信网关和测试测量设备中的中低速数据处理任务。
功耗方面,得益于28nm低功耗工艺,5CEBA2F17C6N在典型工作条件下静态功耗较低,同时支持多种低功耗模式,如时钟使能控制、电源岛隔离和动态电压频率调节(需外部电路配合),有助于延长电池供电系统的续航时间。
5CEBA2F17C6N广泛应用于对成本、功耗和集成度有综合要求的中端嵌入式系统中。典型应用场景包括工业自动化控制系统,如PLC扩展模块、运动控制器和传感器融合处理单元,利用其强大的并行处理能力和灵活的I/O配置实现多通道信号采集与实时控制。
在消费类电子领域,该芯片可用于智能显示终端、视频切换器和HDMI信号处理设备,实现分辨率转换、色彩空间映射和EDID管理等功能。其大容量片上存储器和DSP资源也适合用于图像预处理算法的硬件加速,如边缘检测、直方图均衡化等。
通信基础设施方面,5CEBA2F17C6N常用于接入层网络设备,例如以太网交换机管理单元、协议转换网关和远程监控终端,执行数据包解析、路由表更新和状态监控等任务。虽然缺乏高速收发器,但仍可通过GMII/RGMII接口连接PHY芯片实现百兆/千兆以太网功能。
此外,在医疗设备、测试与测量仪器以及航空航天地面支持设备中,该FPGA可用于构建定制化的数据采集系统、信号发生器或接口桥接器,将不同标准的传感器或执行器整合到统一平台。教育科研机构也常用此系列FPGA进行数字系统设计教学和原型验证,因其开发工具成熟、学习资料丰富。
得益于Quartus Prime开发环境的支持,设计人员可以使用Verilog或VHDL进行RTL设计,并借助Qsys(现Platform Designer)进行片上系统集成,快速构建基于Nios II软核处理器的嵌入式SoC系统,进一步拓展其在智能控制和边缘计算领域的应用潜力。
5CEFA2F17C6N
5CEBA4F17C6N
5CEBA2F23C6N