时间:2025/12/27 13:53:23
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5M80ZE64C4 是一款由 Lattice Semiconductor(莱迪思半导体)生产的基于 EEPROM 技术的复杂可编程逻辑器件(CPLD),属于其 ispMACH 4000Z 系列。该系列器件以超低功耗、非易失性和即时启动特性著称,广泛应用于需要高可靠性和快速上电配置的嵌入式系统中。5M80ZE64C4 具备 80 个宏单元,这使其能够实现较为复杂的组合和时序逻辑功能,适合于中小规模的逻辑整合任务。器件采用 64 引脚 VQFP(Very Thin Quad Flat Package)封装,具有较小的物理尺寸,适用于空间受限的应用场景。由于其内置的 EEPROM 配置存储器,5M80ZE64C4 在上电后无需外部配置芯片即可立即开始工作,从而简化了系统设计并提高了启动速度。
该器件支持 IEEE 1149.1 JTAG 标准接口进行在线可编程(In-System Programming, ISP),允许在电路板焊接后直接进行编程和调试,极大地方便了产品开发和现场升级。此外,Lattice 提供的开发工具如 ispLEVER 或 Lattice Diamond 支持标准硬件描述语言(HDL)输入,例如 VHDL 和 Verilog,使工程师能够高效地进行逻辑设计、综合、布局布线和仿真验证。5M80ZE64C4 的工作电压范围为 3.3V,同时兼容 3.3V 和 2.5V 的 I/O 电平,具备良好的系统互操作性。其低静态电流特性特别适合电池供电或对功耗敏感的应用场合。
型号:5M80ZE64C4
制造商:Lattice Semiconductor
系列:ispMACH 4000Z
宏单元数:80
可用门数:约 2,000
逻辑块数量:16
I/O 引脚数:44
工作电压:3.3V ± 10%
最大工作频率:125 MHz
传播延迟:典型值 7.5 ns
封装类型:64-pin VQFP (10x10 mm)
工作温度范围:0°C 至 +70°C
编程方式:JTAG (IEEE 1149.1)
编程技术:EEPROM-based
电源电流(静态):典型值 100 μA
5M80ZE64C4 的核心特性之一是其基于 EEPROM 的非易失性架构,这意味着器件在断电后仍能保持配置数据,无需依赖外部串行配置芯片(如 SPI Flash),从而减少了元件数量、降低了系统成本并提升了可靠性。该特性尤其适用于工业控制、通信设备和医疗仪器等对系统启动时间和稳定性要求较高的领域。
其次,该 CPLD 具备极低的静态功耗,典型静态电流仅为 100 μA,在长时间运行或待机状态下显著降低整体系统能耗,非常适合便携式设备和绿色节能产品。此外,其快速上电配置能力确保在电源稳定后的几毫秒内即可完成内部逻辑初始化并进入正常工作状态,避免了传统 FPGA 因需加载外部配置数据而产生的启动延迟。
另一个关键特性是其高引脚电气灵活性。5M80ZE64C4 支持多种 I/O 标准,包括 3.3V LVTTL 和 2.5V LVCMOS,允许与不同电压域的外围器件直接接口,减少电平转换电路的需求。所有 I/O 引脚均具备可编程上拉电阻和总线保持功能,增强了信号完整性,防止悬空引脚引起的噪声干扰。
该器件还集成了高级安全功能,如加密熔丝(Security Fuse),可防止未经授权的读取或复制配置数据,保护用户的知识产权。结合 JTAG 接口支持的在系统编程能力,使得产品在现场部署后仍可方便地进行固件更新和故障修复,延长了产品的生命周期并降低了维护成本。此外,Lattice 提供完善的开发环境和 IP 核资源,进一步加速了设计进程。
5M80ZE64C4 广泛应用于需要中等规模逻辑控制、接口桥接和时序管理的嵌入式系统中。在通信设备领域,它常用于实现协议转换、串行接口扩展(如 UART、SPI、I2C 多路复用)以及 PCIe 插槽的电源管理控制逻辑。在工业自动化系统中,该器件可用于 PLC 模块中的数字 I/O 扩展、传感器信号调理和状态监控逻辑的实现。
消费类电子产品中,5M80ZE64C4 被用于主板上的电源时序控制、系统复位管理、键盘矩阵扫描以及 LCD 背光控制等功能模块。其低功耗特性使其成为便携式医疗设备(如血糖仪、心率监测器)中理想的选择,用于实现低功耗状态机和用户界面控制。
在汽车电子中,尽管其工业级版本更为常见,但 5M80ZE64C4 也可用于车身控制模块(BCM)中的灯光控制逻辑、车窗升降时序管理等非关键性功能。此外,在测试与测量仪器中,该 CPLD 常被用来构建自定义触发逻辑、数据采集时序控制和高速信号路由。
由于其高可靠性和即时启动能力,5M80ZE64C4 还适用于军事和航空航天领域的地面支持设备中,执行关键的接口适配和冗余切换逻辑。总之,任何需要灵活、可靠且低功耗逻辑控制的应用场景均可考虑采用此器件作为解决方案。
MACHXO2-640HC-6TG100C
LCMXO2-640C-4SG38I