时间:2025/12/27 14:13:52
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5CEFA7U19I7 是 Altera(现为 Intel)公司 Cyclone V E 系列中的一款高性能、低功耗的 FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件采用先进的 28nm 工艺制造,结合了高效的逻辑架构与丰富的内置资源,适用于广泛的中端应用领域,如通信、工业控制、视频处理和嵌入式系统等。Cyclone V E 系列基于硬核处理器系统(HPS)与可编程逻辑(PL)相结合的架构,但 5CEFA7U19I7 属于仅包含可编程逻辑部分的型号,不带 HPS 模块,因此更适合纯 FPGA 逻辑设计需求。该芯片封装为 19mm x 19mm 的 UBGA(Universal Ball Grid Array),共 484 个引脚(0.8mm 球距),适合高密度 PCB 布局。其内部资源包括大量的逻辑单元(LE)、自适应逻辑模块(ALM)、嵌入式存储器块(M9K 存储器)、数字信号处理(DSP)模块以及高速 I/O 支持,能够满足复杂时序逻辑、数据路径处理和接口协议实现的需求。此外,该器件支持多种标准 I/O 电压,具备良好的系统兼容性,并可通过 JTAG 或 AS 接口进行配置加载。
系列:Cyclone V E
逻辑单元(LE):约 77,000
自适应逻辑模块(ALM):约 38,500
嵌入式存储器(M9K bit):约 4,356 Kbit
DSP 模块数量:150
最大用户 I/O 数量:296
引脚数:484
封装类型:UBGA-484 (19x19)
工作温度范围:-40°C 至 +100°C(工业级)
供电电压:核心电压 0.9V,I/O 电压支持 1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.0V/3.3V
配置方式:支持 JTAG、AS(主动串行)模式
配置器件推荐:EPCS128 或 EPCQ128
工艺制程:28nm
是否带 HPS:否
Cyclone V E 系列 FPGA 提供了出色的性能与功耗平衡,特别适用于对成本敏感但又需要较高逻辑密度的应用场景。5CEFA7U19I7 拥有高达 77,000 个逻辑单元和 150 个 DSP 模块,使其能够高效实现复杂的数字信号处理任务,例如多通道滤波、FFT 变换、图像缩放与格式转换等。其内置的 M9K 存储器总量超过 4 Mbit,支持灵活配置为单端口 RAM、双端口 RAM、移位寄存器或 FIFO 结构,极大提升了片上数据缓存能力,减少了对外部存储器的依赖。
该器件支持多种高速 I/O 标准,包括 LVDS、PCIe Gen1、SATA PHY 接口(需外部 PHY 芯片配合)以及 DDR2/DDR3 SDRAM 接口,可用于构建高性能数据采集系统或通信接口。FPGA 内部集成了锁相环(PLL)模块,最多可提供四个独立的时钟输出,支持频率合成、相位调整和动态重配置功能,确保系统在不同工作模式下保持精确的时钟同步。
5CEFA7U19I7 还具备强大的安全性和可靠性设计,支持加密配置比特流存储,防止知识产权被非法复制。它可通过 AES-256 加密算法保护配置文件,并结合一次性可编程(OTP)熔丝实现永久性锁定。此外,器件支持边界扫描测试(IEEE 1149.1 JTAG),便于生产测试与调试。开发工具方面,该芯片完全兼容 Intel Quartus Prime 软件套件,支持从综合、布局布线到仿真验证的全流程设计,同时提供丰富的 IP 核库(如 FIFO、PLL、DDR 控制器、Ethernet MAC 等),显著缩短开发周期。
5CEFA7U19I7 广泛应用于通信基础设施设备中,例如小型基站、光传输模块和网络交换机,用于实现协议转换、数据包处理和时序控制等功能。在工业自动化领域,该芯片常被用于运动控制卡、PLC 扩展模块和机器视觉系统,凭借其高 I/O 数量和实时处理能力,能够精确驱动多轴伺服电机并完成图像预处理操作。消费类电子和广播设备也大量采用此型号,尤其是在高清视频切换器、HDMI 分配器和帧同步器中,利用其内置的 DSP 和高速 LVDS 收发器实现实时视频流处理与传输。
此外,在医疗成像设备中,5CEFA7U19I7 可作为前端数据采集控制器,负责采集传感器信号并进行初步滤波与压缩,再传送给主处理器进行进一步分析。测试与测量仪器如示波器、逻辑分析仪也使用该 FPGA 实现高速采样控制与数据缓冲。由于其工业级温度范围和高可靠性,该器件同样适用于航空航天与国防领域的嵌入式系统,执行雷达信号处理、加密通信和导航控制等关键任务。其灵活性和可重构性使得同一硬件平台可通过更新配置适应不同应用场景,极大增强了系统的可维护性与升级能力。
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5CEBA7U19I7
5CGXBA7C7U19I7