时间:2025/12/27 14:59:09
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5CEBA7F23C6N是Altera(现为Intel Programmable Solutions Group)公司生产的Cyclone V系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片中的一款具体型号。该器件基于28纳米工艺技术制造,属于低功耗、高性价比的FPGA产品线,广泛应用于通信、工业控制、视频处理、消费电子和汽车辅助系统等领域。Cyclone V系列FPGA采用异构系统架构,通常集成了一个双核ARM Cortex-A9处理器硬核与可编程逻辑资源,但5CEBA7F23C6N属于Cyclone V E(Enhanced)系列中的FPGA-only器件,即仅包含可编程逻辑部分,并未集成处理器系统(HPS),适用于需要大量I/O处理和逻辑单元但不需要嵌入式处理器的应用场景。该型号封装形式为FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array),引脚数为672,体积紧凑,适合对空间有要求的设计。其工作温度范围为商业级(0°C至85°C),适用于大多数常规工作环境。5CEBA7F23C6N支持多种I/O标准,包括LVDS、PCIe、DDR3等高速接口协议,具备较强的互连能力和数据吞吐性能,能够满足中等复杂度的数字逻辑设计需求。此外,该芯片可通过Intel Quartus Prime软件进行开发、综合、布局布线和编程下载,支持JTAG和主动串行(AS)等多种配置模式,便于系统调试和批量生产。作为Cyclone V系列的一员,5CEBA7F23C6N在成本、功耗和性能之间实现了良好平衡,是许多中端FPGA应用的理想选择之一。
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LEs):约154,000
自适应逻辑模块(ALMs):约28,000
嵌入式存储器(M20K块):约4.6 Mbit
数字信号处理(DSP)模块:约130个
最大用户I/O数:400
封装类型:FBGA-672
引脚数量:672
工艺技术:28 nm
工作电压:核心电压1.0V,I/O电压支持1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.0V/3.3V
速度等级:6
工作温度范围:0°C 至 +85°C(商业级)
收发器速率:支持高达3.75 Gbps的高速串行传输
配置方式:支持JTAG、AS(主动串行)、FPP(快速并行端口)等多种模式
是否集成处理器硬核:否(FPGA-only)
Cyclone V E系列FPGA 5CEBA7F23C6N具备丰富的可编程逻辑资源和灵活的I/O架构,能够支持多种复杂数字系统的设计实现。
其核心逻辑结构由大量自适应逻辑模块(ALM)构成,每个ALM可根据设计需求被配置为组合逻辑、时序逻辑或算术逻辑功能,从而高效实现各种逻辑函数和状态机。这种高度模块化的架构使得设计者可以在同一芯片内构建多通道数据路径、控制逻辑、接口转换模块等,极大提升了系统的集成度和灵活性。
该器件配备了多达130个专用DSP模块,每个模块支持9x9位乘法运算,并可级联形成更宽的数据通路,适用于滤波、FFT、图像处理等需要高密度数学运算的应用场景。同时,其内置的M20K存储块总容量接近4.6 Mbit,可用于构建片上缓存、FIFO、查找表或临时数据存储区,显著减少对外部存储器的依赖,降低系统延迟和功耗。
在高速接口方面,5CEBA7F23C6N支持多达8个全双工收发器通道,单通道速率可达3.75 Gbps,兼容常见串行协议如PCI Express Gen1/Gen2、Gigabit Ethernet、Serial RapidIO等,适用于高速数据采集、背板通信和网络交换等场合。
I/O系统支持多种单端和差分电平标准,包括LVTTL、LVCMOS、SSTL、HSTL、LVDS等,允许与不同外设无缝对接。此外,该芯片具备强大的时钟管理能力,集成多个锁相环(PLL),可实现频率合成、相位调整、时钟去偏移等功能,确保系统时序稳定性。
在功耗控制方面,采用28nm低功耗工艺结合动态电压频率调节(DVFS)策略,在保证性能的同时有效降低静态和动态功耗,特别适合电池供电或散热受限的应用环境。
开发工具链由Intel Quartus Prime提供完整支持,涵盖从设计输入到时序分析的全流程,支持Verilog、VHDL等硬件描述语言,并可通过Qsys(现Platform Designer)进行IP集成与系统级建模,大幅提升开发效率。
5CEBA7F23C6N因其良好的性能与成本比,被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器、光模块控制、基站基带处理前端以及小型交换机中的包处理引擎;其高速收发器和DSP资源使其非常适合处理千兆以太网、光纤通道等高速数据流。
在工业自动化领域,该芯片可用于构建运动控制器、PLC扩展模块、机器视觉预处理单元等,利用其高I/O数量实现多轴电机同步控制或传感器数据采集。
视频与图像处理方面,5CEBA7F23C6N可用于高清视频格式转换、帧缓冲管理、摄像头输入拼接或多路显示输出控制,常见于安防监控DVR/NVR设备、医疗成像前端处理系统中。
消费类电子产品中,它可用于智能电视的外设接口桥接、游戏外设逻辑控制、AR/VR设备中的低延迟信号处理单元。
汽车电子领域,虽然不直接用于车载动力系统,但在车载信息娱乐系统(IVI)、驾驶辅助摄像头处理模块中有一定应用,特别是在需要定制化逻辑而非通用处理器的场景下。
此外,在科研仪器、测试测量设备、FPGA加速卡和教育实验平台中也常被选用,作为原型验证或小批量产品的核心逻辑器件。
由于其无处理器硬核的结构,特别适合那些需要纯FPGA逻辑实现高速并行处理、接口扩展或信号预处理的任务,配合外部微处理器协同工作,构成主从式系统架构。
5CEFA7F23C6N
5CEBA4F23C8N
5CEAA7F23C6N