时间:2025/12/27 13:43:30
阅读:52
5CEFA7U19C6N是Intel(原Altera)公司Cyclone V系列中的一款高性能、低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件基于28纳米工艺技术制造,属于Cyclone V E(经济型)子系列,专为成本敏感且对性能有一定要求的应用而设计。5CEFA7U19C6N集成了丰富的逻辑资源、嵌入式存储器、高速收发器以及灵活的I/O结构,适用于通信、工业控制、视频处理、消费电子和汽车辅助系统等多种领域。该芯片采用无铅、细间距球栅阵列(FBGA)封装,型号中的“U19”表示其采用19 mm × 19 mm的UBGA封装,共324个引脚(球),适合高密度PCB布局。器件后缀“C6N”表示其属于商业级温度范围(0°C 至 +85°C),速度等级为6,属于标准性能级别,具备良好的时序特性和功耗平衡。5CEFA7U19C6N支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,并内置了锁相环(PLL)以实现精确的时钟管理和频率合成。此外,该FPGA还支持通过JTAG、AS(主动串行)或PS(被动串行)模式进行配置,通常配合EPCS或配置使用。作为Cyclone V系列的一部分,5CEFA7U19C6N还可与Intel Quartus Prime开发工具无缝集成,支持从设计输入、综合、布局布线到仿真和调试的完整开发流程。
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LEs):约 40,000
自适应逻辑模块(ALMs):7,900
寄存器:约 38,000
嵌入式存储器(M9K 块):约 1,036 Kbits
乘法器(9x9):约 288
通用I/O数量:149
最大用户I/O数:149
高速收发器数量:4
收发器速率范围:最高 3.75 Gbps
封装类型:324-ball FineLine BGA (19 mm x 19 mm)
电源电压:核心1.0V,I/O支持1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.0V/3.3V
工作温度:0°C 至 +85°C(商业级)
速度等级:6
配置器件兼容性:EPCS, EPCQ, MT25QL等
支持的配置模式:JTAG, AS, PS, FPP
Cyclone V E系列FPGA在架构上采用了高度优化的逻辑结构,每个自适应逻辑模块(ALM)能够实现多种组合和时序逻辑功能,提升了逻辑利用率和性能。5CEFA7U19C6N具备多达7,900个ALMs和约40,000个逻辑单元,使其能够实现复杂的数字逻辑设计,如状态机、数据路径控制和算法加速。其内部由多个M9K存储器块构成,总嵌入式存储容量超过1 Mbit,可用于实现FIFO、缓存、查找表或片上数据缓冲,显著减少对外部存储器的依赖。此外,该器件集成了多个9x9乘法器,支持构建高性能DSP模块,适用于滤波、FFT、图像处理等信号处理任务。
在I/O和互联方面,5CEFA7U19C6N提供多达149个用户I/O引脚,支持多种单端和差分I/O标准,包括LVCMOS、LVTTL、SSTL、HSTL和LVDS,确保与各种外围设备和接口协议的兼容性。其I/O组支持独立供电,允许不同电压域的互连,增强了系统集成灵活性。器件内部集成了多个可编程PLL,可用于时钟去偏斜、倍频、分频和动态相位调整,满足复杂系统中多时钟域的设计需求。此外,该FPGA包含4个全双工高速收发器通道,每个通道支持高达3.75 Gbps的数据速率,可用于实现千兆以太网、PCI Express Gen1/Gen2、CPRI、SRIO等高速串行接口,极大提升了系统的带宽能力。
在功耗管理方面,5CEFA7U19C6N采用28nm低功耗工艺,并支持多种低功耗设计技术,如时钟使能、电源岛隔离和动态电压频率调节(DVFS)。其核心电压仅为1.0V,结合智能布局布线和功耗优化策略,可在保证性能的同时有效降低静态和动态功耗。该器件支持多种配置模式,可通过串行配置器件(如EPCS/EPCQ)实现上电自动加载,也可通过JTAG接口用于开发调试和固件更新。此外,Quartus Prime软件提供全面的功耗分析工具,帮助设计者精确估算和优化系统功耗。
5CEFA7U19C6N广泛应用于需要中等规模逻辑资源和高速接口能力的嵌入式系统中。在通信领域,它常用于实现协议转换、数据包处理、网络交换控制和物理层接口,支持Ethernet、OTN、PTP等标准。工业自动化系统中,该FPGA可用于运动控制、PLC逻辑实现、传感器融合和工业以太网主站/从站设计。在视频和图像处理方面,凭借其DSP模块和高速I/O能力,5CEFA7U19C6N可实现HDMI输入输出、图像缩放、色彩空间转换和实时视频叠加,适用于监控摄像头、医疗成像设备和广播设备。消费类电子产品中,该芯片可用于智能家电的主控逻辑、人机界面(HMI)控制和音频处理。此外,在汽车电子中,该器件可用于ADAS系统的预处理单元、车载信息娱乐系统接口桥接和CAN/LIN总线网关。由于其成本效益高且开发工具成熟,5CEFA7U19C6N也是许多科研项目和原型验证平台的理想选择,特别适合需要灵活重构硬件逻辑的应用场景。
5CEFA9U19C7N
5CEBA7U19C6N
5CGXFC7C6U19G