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EP1K10TC144-1 发布时间 时间:2025/12/27 13:56:49 查看 阅读:18

EP1K10TC144-1是Altera公司(现为英特尔Intel旗下)早期推出的Classic系列FPGA(现场可编程门阵列)芯片之一,属于其第一代FPGA产品线。该器件采用CMOS工艺制造,具备一定的逻辑容量和灵活的可编程特性,适用于中小规模的数字逻辑设计应用。EP1K10中的“EP”代表可编程逻辑器件,“1K”表示属于Classic系列,“10”表明其等效逻辑门数约为1万门左右,而“TC144”指该芯片采用TQFP(薄型四边引线扁平封装)144引脚封装形式。“-1”则表示器件的速度等级,属于该系列中较快的一档。这款FPGA主要面向工业控制、通信接口转换、原型验证、消费电子以及教育科研等对成本敏感且不需要大规模逻辑资源的应用场景。由于其推出时间较早,目前已属停产或接近淘汰状态,但在一些旧设备维护或特定替代方案受限的场合仍有使用。EP1K10TC144-1支持多种I/O标准,具备一定数量的可编程逻辑单元(Logic Cells)和宏单元(Macrocells),可通过SRAM配置单元实现用户自定义逻辑功能。其配置方式通常依赖外部配置芯片(如EPC系列)上电加载,也可通过JTAG接口进行调试与下载。尽管在现代FPGA发展背景下,其资源规模、性能和集成度已无法与后续Cyclone、Arria或Stratix系列相比,但作为早期FPGA技术的代表,EP1K10TC144-1在推动可编程逻辑普及方面起到了重要作用。

参数

型号:EP1K10TC144-1
  制造商:Altera (现 Intel)
  系列:Classic
  逻辑单元数量:约10,000门级等效
  可用门数:约600个宏单元
  寄存器数量:约576个
  I/O引脚数量:84
  封装类型:TQFP-144
  工作电压:5V ± 5%
  工作温度范围:0°C 至 70°C(商业级)
  速度等级:-1(典型tPD为10ns)
  配置方式:支持主动串行、被动并行、JTAG
  配置存储:需外挂配置芯片(如EPC1)
  时钟管理:无专用锁相环(PLL),仅支持基本时钟输入分配

特性

EP1K10TC144-1作为Altera Classic系列的一员,具备典型的早期FPGA架构特征。其内部结构由多个逻辑阵列块(LAB,Logic Array Block)组成,每个LAB包含多个可编程逻辑单元(PLU),这些单元基于多输入查找表(LUT)结构或类似PROM的组合逻辑实现,能够灵活地实现各种组合与时序逻辑功能。器件内集成了大约600个宏单元,支持异步和同步模式下的寄存器操作,并允许用户将部分逻辑单元配置为触发器以构建状态机或数据缓存。I/O方面,该芯片提供84个可编程I/O引脚,支持TTL和CMOS电平兼容,能够在5V系统中与其他传统数字IC无缝对接,这使其非常适合用于工业自动化控制系统中的接口扩展与协议转换任务。此外,其I/O引脚具有可编程驱动强度和上拉电阻功能,在一定程度上增强了信号完整性与系统适应性。
  FPGA的配置机制采用外置串行配置芯片方式,例如搭配Altera的EPC1系列配置器件,在上电时自动加载配置数据到FPGA内部SRAM单元中。同时,它也支持通过JTAG接口进行在线编程和调试,便于开发阶段的功能验证与迭代升级。虽然该器件未集成锁相环(PLL)或延迟锁定环(DLL)等高级时钟管理单元,限制了高频时钟处理能力,但对于工作频率较低(一般低于30MHz)的应用仍能满足需求。值得注意的是,由于其基于SRAM工艺,所有配置信息在断电后会丢失,因此必须依赖外部非易失性存储器完成每次上电初始化。
  在开发工具支持方面,EP1K10TC144-1可使用Altera早期的开发软件如MAX+PLUS II进行原理图输入或硬件描述语言(HDL)设计综合。该工具链提供了较为直观的设计流程,包括编译、适配、时序分析与仿真等功能,适合初学者学习FPGA开发基础。然而,受限于逻辑资源规模较小及布线资源有限,复杂算法或大规模数据通路设计难以在此类器件上实现。总体而言,EP1K10TC144-1体现了上世纪90年代末期FPGA的技术水平,在当时为嵌入式系统设计提供了高度灵活性与快速上市的优势。

应用

EP1K10TC144-1广泛应用于多个需要中低密度可编程逻辑的领域。在工业控制方面,常被用于PLC(可编程逻辑控制器)中的逻辑运算模块、I/O扩展卡、继电器控制时序管理以及传感器信号预处理电路中,凭借其高可靠性和5V耐压I/O,能很好地融入现有工业环境。在通信接口转换设备中,该芯片可用于实现UART转SPI、I2C转GPIO、RS-232/RS-485协议解析等功能,尤其适用于不同设备之间的桥接与适配。在消费电子产品中,曾用于老式打印机、扫描仪、数码相机控制板等设备中承担主控协处理器角色,负责协调多个子系统的工作时序。此外,在教学与科研领域,由于其结构简单、开发工具成熟,成为许多高校电子工程专业开设FPGA课程的理想实验平台,帮助学生理解可编程逻辑的基本概念、HDL语言编程方法及时序约束分析。另一重要应用场景是原型验证——在ASIC设计流程中,工程师利用EP1K10TC144-1搭建初步逻辑模型,验证功能正确性后再投入流片,从而降低研发风险与成本。尽管当前已被更先进的FPGA所取代,但在老旧设备维修、备件替换以及某些对成本极度敏感的小批量项目中,该芯片依然具有一定实用价值。

替代型号

EP1K30TC144-1
  EP2C5T144C8
  EPM7128ATC100-10

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EP1K10TC144-1参数

  • 产品培训模块Three Reasons to Use FPGA's in Industrial Designs
  • 标准包装180
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列ACEX-1K®
  • LAB/CLB数72
  • 逻辑元件/单元数576
  • RAM 位总计12288
  • 输入/输出数92
  • 门数56000
  • 电源电压2.375 V ~ 2.625 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度0°C ~ 70°C
  • 封装/外壳144-LQFP
  • 供应商设备封装144-TQFP(20x20)