时间:2025/12/27 14:56:07
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5CEBA2F23I6N是Intel(原Altera)公司Cyclone V系列中的一款低成本、低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件属于Cyclone V E(Enhanced)子系列,采用28nm工艺制造,具备高性能逻辑单元、嵌入式存储器、数字信号处理(DSP)模块以及丰富的I/O资源,适用于多种中端复杂度的数字系统设计。5CEBA2F23I6N采用FBGA-484封装,具有较小的物理尺寸,适合对空间敏感的应用场景。该芯片支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,具备良好的互操作性和系统集成能力。此外,该器件还集成了双核ARM Cortex-A9硬核处理器系统(HPS),可在同一芯片上实现软硬件协同设计,提升系统整体性能与灵活性。由于其高集成度和灵活性,5CEBA2F23I6N广泛应用于通信、工业控制、视频处理、嵌入式系统和消费电子等领域。
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LEs):约 40,000
寄存器:约 39,000
自适应逻辑模块(ALMs):约 19,000
嵌入式存储器(M20K块):约 1,024 Kbits
DSP模块数量:约 60
I/O引脚数(用户可配置):约 232
封装类型:FBGA-484
电源电压:核心1.0V,I/O电压根据标准可调(1.2V~3.3V)
工作温度范围:工业级(-40°C 至 +100°C)
速度等级:6(I6表示工业级,6为最高速度等级)
是否含硬核处理器:是(双核ARM Cortex-A9 HPS)
收发器通道数:无高速收发器(非GX/GT系列)
时钟管理单元(PLL):3个全局时钟网络和锁相环
配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PP)等多种模式
Cyclone V E系列FPGA在架构设计上实现了逻辑资源与嵌入式功能的高效平衡,5CEBA2F23I6N作为其中一款中等规模器件,具备出色的能效比和系统集成能力。
其核心架构由多个自适应逻辑模块(ALM)构成,每个ALM可根据设计需求灵活配置为组合逻辑或时序逻辑,支持高效的布尔运算和状态机实现。与前代产品相比,28nm工艺显著降低了动态功耗和静态功耗,使得该芯片非常适合电池供电或散热受限的应用环境。
FPGA内部集成了大量M20K存储器块,可用于实现片上缓存、FIFO、查找表或数据缓冲,有效减少对外部存储器的依赖,降低系统成本和PCB复杂度。同时,内置的60个DSP模块支持高精度乘法累加运算,适用于滤波、FFT、图像处理等计算密集型任务。
5CEBA2F23I6N的一大亮点是集成了双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器系统(HPS),包含内存控制器、外设接口(如Ethernet MAC、USB、SPI、I2C、UART等)以及独立的时钟域。这使得设计者可以在同一芯片内实现“实时控制+可编程逻辑”的混合架构,例如使用ARM运行Linux操作系统进行高层调度,而FPGA部分负责高速数据采集或协议转换,从而大幅提升系统响应速度和可靠性。
该器件支持多种I/O标准和差分信号技术,能够与各类传感器、ADC/DAC、存储器和其他FPGA或ASIC无缝对接。此外,其丰富的全局时钟网络和PLL单元支持多时钟域设计,满足复杂同步电路的需求。
安全性方面,5CEBA2F23I6N支持加密配置比特流和设备认证功能,防止逆向工程和非法复制,保护知识产权。开发工具链基于Intel Quartus Prime软件,提供从综合、布局布线到仿真的完整流程,并支持Qsys系统集成工具进行IP模块互联配置。
5CEBA2F23I6N凭借其高集成度、灵活性和工业级可靠性,广泛应用于多个领域。
在工业自动化中,常用于PLC控制器、运动控制卡、工业通信网关等设备,利用其FPGA逻辑实现实时I/O处理和协议解析(如EtherCAT、PROFINET),同时通过ARM核运行人机界面或网络服务功能。
通信领域中,该芯片可用于小型基站、光传输模块、协议转换器等,发挥其并行处理优势进行帧处理、编码解码和信号整形。
在视频与图像处理方面,5CEBA2F23I6N可用于HDMI视频采集卡、多路摄像头融合系统、边缘AI推理前端预处理单元,利用DSP模块完成色彩空间转换、缩放、去噪等操作。
嵌入式系统开发中,它作为主控芯片用于智能仪表、医疗设备、测试测量仪器,结合软核Nios II或硬核ARM实现多功能集成。
此外,在科研和教育领域,因其开发资料丰富、生态完善,常被用于FPGA教学平台和原型验证系统设计。得益于其工业级温度范围和长期供货承诺,该器件也适合部署于户外或恶劣环境下的长期运行系统。
随着边缘计算和工业物联网的发展,5CEBA2F23I6N在本地数据处理、协议适配和安全通信方面的价值日益凸显,成为连接传统控制系统与现代智能网络的重要桥梁。
5CEFA2F23C6N
5CEBA4F23I7
EP4CE22F17C8
5CEAA2F23C6N