时间:2025/12/27 13:46:45
阅读:11
5CEBA5U19C8N是Intel(原Altera)公司推出的Cyclone V系列FPGA(现场可编程门阵列)芯片中的一款中低端密度器件,采用先进的28nm工艺制造,属于Cyclone V E(Economy)子系列。该器件结合了高性能逻辑资源、低功耗特性和丰富的集成外设,广泛应用于通信、工业控制、视频处理和消费电子等领域。5CEBA5U19C8N中的型号命名遵循Altera的命名规则:'5C'代表Cyclone V系列,'E'表示Economy子系列,'B'对应封装类型(UBGA),'A5'表示逻辑单元数量等级,'U'代表支持无铅封装,'19'为引脚数分级(即672引脚的FBGA封装),'C8'表示速度等级为-8,工作温度范围为工业级(0°C至85°C)。该FPGA内部集成了大量的LEs(逻辑单元)、存储块、DSP模块以及PLL时钟管理单元,同时支持多种I/O标准和高速接口,具备良好的系统集成能力。此外,Cyclone V系列还提供硬核处理器系统(HPS)的SoC版本,但5CEBA5U19C8N为纯FPGA架构,不含ARM处理器核心,适用于需要灵活逻辑设计而不依赖嵌入式处理器的应用场景。
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LEs):约44,352个
寄存器:约67,200个
等效逻辑门:约280,000
M20K存储块数量:130个
总片上RAM:约2,575,872 bit
DSP模块数量:78个(每个支持18x18乘法器)
I/O引脚数:最多329个(根据封装和配置)
最大用户I/O数:329
封装类型:UBGA-672
引脚数:672
电源电压:核心电压1.0V,I/O电压支持1.2V至3.3V
工作温度:0°C 至 +85°C(工业级)
速度等级:-8
PLL数量:4个
收发器数量:无(此型号为非收发器版本)
配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PPS)等模式
Cyclone V E系列FPGA在性能与成本之间实现了良好的平衡,5CEBA5U19C8N作为其中一员,具备多项关键特性以满足广泛应用需求。其基于28nm三栅极氧化物(Tri-Gate)工艺技术,显著降低了动态和静态功耗,相比前代产品在同等性能下功耗降低超过30%,非常适合对能效要求较高的嵌入式系统。该芯片提供了高达44,352个逻辑单元,能够实现复杂的组合与时序逻辑设计,并通过HyperFlex架构增强布线灵活性,提升时序收敛能力。
在存储资源方面,器件内置130个M20K存储块,总计超过2.5Mb的片上RAM,可用于构建大容量缓存、FIFO或查找表,极大增强了数据处理能力。同时集成78个专用DSP模块,每个模块支持18x18位乘法运算,并可级联形成更宽的数据路径,适用于数字滤波、FFT、图像处理等算法密集型任务。
I/O接口方面,支持多达329个用户I/O,兼容LVDS、SSTL、HSTL、PCIe预驱动等多种电平标准,允许直接连接DDR2、DDR3、LPDDR2等外部存储器,最大支持DDR3速率可达800Mbps(400MHz)。此外,器件内置4个全功能PLL,可用于时钟去抖、倍频、分频和相位调整,确保系统时钟的稳定性和精确性。
安全性方面,5CEBA5U19C8N支持配置加密和设计保护功能,防止IP被非法复制。配置过程可通过外部EPCS或EPCQ系列串行配置器件完成,支持JTAG在线调试与固件更新。整体设计工具链由Intel Quartus Prime软件支持,提供从综合、布局布线到时序分析的一体化开发环境,便于工程师快速完成项目开发与验证。
5CEBA5U19C8N因其高集成度、低功耗和灵活的逻辑架构,广泛应用于多个工业和技术领域。在通信基础设施中,常用于实现协议转换、数据包处理、接口桥接等功能,例如在光模块、交换机或路由器中担当控制逻辑核心。工业自动化系统中,该FPGA可用于PLC控制器、运动控制卡、多轴伺服驱动器的设计,利用其并行处理能力实现高实时性控制任务。
在视频与图像处理领域,5CEBA5U19C8N凭借其丰富的DSP资源和大容量片上存储,适合实现HDMI输入输出、图像缩放、色彩空间转换、边缘检测等处理流程,常见于监控摄像头、视频采集卡和显示终端设备中。
消费类电子产品如智能家电、医疗设备的人机交互界面也常采用此类FPGA进行LCD驱动、触摸屏控制及状态监控。此外,在测试测量仪器中,可用于信号采集、触发控制和数据预处理模块,提升系统响应速度与精度。
科研与教育领域同样受益于该器件的开放性和可重构性,学生和研究人员可用其搭建数字电路实验平台、软核处理器系统(如Nios II)或进行算法原型验证。由于其无需内置处理器即可完成复杂逻辑控制,因此特别适合那些希望避免操作系统开销、追求确定性响应时间的应用场景。
5CEFA5U19C8N
5CEBA4U19C8N
5CEAA5U19C8N