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EP1C20Q240C7N 发布时间 时间:2025/12/27 14:26:02 查看 阅读:18

EP1C20Q240C7N是Altera(现为Intel PSG,即英特尔可编程系统部门)推出的一款FPGA(现场可编程门阵列)芯片,属于Cyclone I系列。该系列器件基于低成本、低功耗的90nm工艺技术制造,专为成本敏感型和高性价比应用而设计,广泛应用于通信、工业控制、消费电子、汽车电子以及嵌入式系统等领域。EP1C20是该系列中的中等规模器件,具备足够的逻辑资源和I/O数量,适合中等复杂度的数字逻辑设计任务。该芯片采用QFP-240封装形式,具有240个引脚,便于在标准PCB上进行焊接与布局,适用于批量生产和原型开发。
  EP1C20Q240C7N中的命名规则具有明确含义:EP代表可擦写可编程逻辑器件;1表示Cyclone第一代;C表示设备家族;20表示逻辑单元大约为20,000个;Q240表示封装类型为Quad Flat Package,共240引脚;C7表示速度等级为7,属于标准工作速度;N表示无铅封装。该器件支持多种I/O电压标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI等,具备良好的兼容性和接口灵活性。其内部集成了RAM块、乘法器、锁相环(PLL)等专用硬件模块,可用于实现存储、数字信号处理和时钟管理功能。

参数

型号:EP1C20Q240C7N
  制造商:Altera (Intel)
  系列:Cyclone I
  逻辑单元(LEs):20,060
  寄存器:约36,000
  等效逻辑门:约500,000
  嵌入式存储器(比特):286,848 bit
  总M4K RAM块:36个
  每个M4K RAM块容量:4,096 bit
  18x18乘法器数量:26个
  I/O引脚数:173
  I/O电压支持:3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V, 1.2V
  核心电压(VCCINT):1.5V
  工作温度范围:0°C 至 85°C
  封装类型:QFP-240
  速度等级:7

特性

EP1C20Q240C7N具备丰富的可编程逻辑资源和灵活的功能模块,能够满足多种中等规模数字系统的设计需求。其内部结构由逻辑阵列块(LAB)、嵌入式存储器块(M4K RAM)、数字信号处理模块(DSP Blocks)、I/O单元以及全局时钟网络组成。每个逻辑阵列块包含多个逻辑单元(LE),这些LE可以配置为组合逻辑或时序逻辑,并通过高度互联的布线资源连接,实现复杂的逻辑函数。该器件提供了超过两万个逻辑单元,足以应对大多数中等复杂度的控制逻辑、状态机和数据路径设计。
  该FPGA内置36个M4K RAM块,每个可提供4K比特的双端口或单端口存储能力,总计超过280K比特的片上存储空间,可用于缓存数据、构建FIFO、实现查找表或作为处理器系统的本地存储。此外,它还集成了26个18x18位硬件乘法器,可高效执行乘法、累加、滤波等运算,特别适用于数字信号处理应用如FIR滤波器、FFT变换和图像处理算法的实现。
  EP1C20Q240C7N支持多种I/O标准,允许与不同电压等级的外围设备直接接口,无需额外电平转换电路,降低了系统成本和复杂性。其I/O引脚支持高达340 Mbps的数据传输速率,并具备可编程摆率控制和驱动强度调节功能,有助于优化信号完整性和EMI性能。器件内建一个或两个锁相环(PLL),可用于时钟倍频、分频、相位调整和时钟去抖,支持精确的时序控制和多时钟域同步设计。
  该芯片采用SRAM工艺制造,配置数据掉电后丢失,因此需要外接配置芯片(如EPCS系列串行配置器件)来存储程序。支持JTAG、AS(Active Serial)、PS(Passive Serial)等多种配置模式,便于调试和量产下载。整体功耗较低,在典型工作条件下核心电流约为100mA左右,适合对功耗有一定要求的应用场景。

应用

EP1C20Q240C7N广泛应用于各类需要中等规模可编程逻辑的电子系统中。在工业控制领域,常用于PLC(可编程逻辑控制器)、运动控制卡、传感器接口模块和工业通信网关的设计,利用其高I/O密度和实时处理能力实现多轴电机控制、PID调节和协议转换等功能。
  在通信设备中,该芯片可用于实现TDM交换、以太网桥接、协议解析和物理层接口适配,尤其适合构建小型化通信前端或嵌入式通信模块。其DSP模块支持基本的信号处理任务,因此也被用于音频处理、语音编码、回声消除等消费类电子应用。
  在视频和图像处理方面,EP1C20Q240C7N可用于摄像头采集控制、图像缩放、色彩空间转换和显示驱动等任务,常见于医疗成像设备、安防监控终端和人机界面(HMI)系统中。
  此外,该器件在教学和科研领域也有广泛应用,因其开发工具成熟(如Quartus II软件)、学习资料丰富,成为高校电子工程专业FPGA课程和学生项目实践的理想选择。许多原型验证平台和开发板均采用此型号作为主控芯片,帮助工程师快速完成算法验证和系统集成。

替代型号

EP1C12Q240C7N
  EP1C20F324C7N
  EP2C5Q240C7N
  EP1C20Q240C8N

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