时间:2025/12/27 13:54:15
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5CSEBA2U23C7N是Intel(原Altera)公司生产的Cyclone V系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一,属于Cyclone V SE(Standard Edition)产品线。该器件采用先进的28纳米工艺技术制造,结合了高性能、低功耗和成本效益的特点,广泛应用于通信、工业控制、消费电子、视频处理以及嵌入式系统等领域。5CSEBA2U23C7N具有丰富的逻辑资源、高速串行收发器、嵌入式处理器系统(HPS)与可编程逻辑(PL)的紧密集成能力,支持多种I/O标准和高带宽接口协议。该芯片封装形式为FBGA-672,适用于空间受限但对性能有一定要求的应用场景。器件后缀中的“C7N”表示其属于工业级温度范围(0°C至85°C),速度等级为7,符合无铅环保要求。作为SoC FPGA的一种,5CSEBA2U23C7N集成了双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器与FPGA逻辑阵列,使得开发者可以在同一芯片上实现软硬件协同设计,提升系统集成度并降低整体BOM成本。
系列:Cyclone V SE
类型:SoC FPGA
逻辑单元(LEs):约94,000
自适应逻辑模块(ALMs):约47,000
嵌入式存储器(M20K块):约4.6 Mb
DSP模块数量:150
最大用户I/O数:320
引脚数:672
封装类型:FBGA-672
工作电压:核心1.0V,I/O支持多种电压
速度等级:7
温度范围:0°C 至 +85°C
收发器速率:最高可达3.75 Gbps
是否带HPS:是(双核ARM Cortex-A9)
配置方式:支持主动串行、被动并行等多种模式
Cyclone V SE系列FPGA在架构设计上实现了逻辑密度、功耗效率与系统性能之间的良好平衡。5CSEBA2U23C7N具备高度集成的硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器,运行频率可达800MHz以上,集成L1/L2缓存、内存控制器(支持DDR3、DDR3L、LPDDR2等)、外设接口如USB、Ethernet MAC、SDIO、SPI、I2C等,极大地简化了嵌入式系统的开发流程。FPGA部分提供了充足的可编程逻辑资源,适合实现定制化数字电路、状态机、算法加速器或接口桥接功能。
该芯片采用28nm三栅极氧化物工艺,显著降低了动态和静态功耗,尤其适合对能效敏感的应用场景。其内置的150个全双工DSP模块支持单精度浮点运算、复杂数字信号处理任务如FFT、滤波、调制解调等,在无线通信和音视频处理中表现出色。M20K存储块总容量接近4.6Mb,可用于构建大容量缓冲区、查找表或片上RAM结构。
I/O系统支持多达320个用户可配置引脚,兼容LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等多种电平标准,并配备专用差分对用于高速信号传输。芯片内部集成多个PLL时钟管理单元,可生成精确时钟信号以满足多时域同步需求。此外,5CSEBA2U23C7N支持安全启动、加密引擎(AES/SHA)、熔丝位保护等安全特性,防止未经授权的复制或篡改。
开发工具方面,可通过Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线、仿真与下载配置,配合Qsys(现Platform Designer)实现IP核的模块化集成,使用SoC EDS(Embedded Design Suite)进行软硬件协同调试。支持Linux、FreeRTOS等操作系统在HPS端运行,便于构建复杂的智能控制系统。
5CSEBA2U23C7N因其强大的集成能力和灵活性,被广泛应用于多个高科技领域。在通信基础设施中,常用于小型基站(Small Cell)、光传输网络设备、协议转换网关等,利用其高速串行收发器和DSP模块实现物理层信号处理与数据包转发。工业自动化领域中,该芯片可用于PLC控制器、运动控制卡、机器视觉采集系统,通过FPGA实现高实时性I/O控制,同时借助ARM处理器完成人机交互、网络通信和数据处理任务。
在消费类电子产品中,5CSEBA2U23C7N适用于高端显示设备、AR/VR头显、智能监控摄像头等,能够高效处理高清视频流,支持HDMI、DisplayPort、MIPI CSI-2等接口协议,实现实时图像增强、拼接或压缩编码。医疗设备方面,可用于超声成像仪、病人监护系统等需要高可靠性与低延迟响应的装置。
此外,该器件也常见于测试与测量仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等,利用其可重构逻辑快速适应不同测试场景。航空航天与国防领域则利用其抗干扰能力强、可定制化程度高的优势,应用于雷达信号预处理、无人机飞控系统等关键子系统。得益于其SoC架构,开发者可在单一芯片上实现控制平面与数据平面的分离,从而优化系统架构、减少PCB面积并提高稳定性。
5CSEMA4U23C6N
5CSEMA6U23I7N
5CSXFC6D6F31C8N