时间:2025/12/27 13:35:43
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EP1S10F672C7 是 Altera 公司(现已被 Intel 收购)推出的 Stratix 系列现场可编程门阵列(FPGA)中的一款高性能器件。该系列 FPGA 主要面向高端应用,如通信基础设施、数字信号处理、高端测试设备和复杂逻辑控制等场景。EP1S10 是 Stratix 系列中的中等规模型号,适用于需要较高逻辑密度和丰富嵌入式资源的设计。该器件采用 672 引脚的 FineLine BGA(FBGA)封装,C7 表示其属于工业标准温度范围(0°C 至 85°C)下的中等速度等级,适合大多数工业和商业应用场景。Stratix 系列基于 1.5V SRAM 工艺制造,支持动态重配置、高带宽内部互联架构以及丰富的 I/O 功能。EP1S10F672C7 提供了大量逻辑单元(LEs)、嵌入式存储块(M4K 模块)、数字信号处理(DSP)模块以及高速差分 I/O 支持,使其能够胜任复杂算法实现、多通道数据处理和高速接口桥接等任务。此外,该器件支持多种 I/O 标准,包括 LVDS、PCI Express、SGMII 等,便于与外部系统进行高速互联。由于 Stratix 系列已逐步被后续的 Stratix II、Stratix III 及更新的 Agilex 系列所取代,EP1S10F672C7 目前多用于维护现有系统或在特定领域继续使用。
系列:Stratix
逻辑单元(LEs):10480
等效逻辑门:约 100 万门
嵌入式存储器(bits):398592
M4K RAM 块数量:72
DSP 模块数量:12
I/O 引脚数:473
最大用户 I/O 数:473
引脚类型:FBGA
封装:672-pin FineLine BGA (27x27)
工作电压:核心 1.5V,I/O 电压根据标准可变
速度等级:C7
工作温度范围:0°C 至 85°C
配置方式:支持主动/被动串行、主动/被动并行、JTAG 配置
时钟管理单元(PLL):4 个全局时钟网络和锁相环
EP1S10F672C7 具备多项先进的 FPGA 特性,使其适用于高性能、高集成度的应用场景。首先,该器件拥有高度灵活的逻辑架构,每个逻辑单元包含查找表(LUT)、触发器和进位链,支持组合逻辑和时序逻辑的高效实现。其内部由多个 M4K 存储块组成,每个 M4K 块提供 4096 bits 的双端口 RAM 能力,可用于构建 FIFO、缓存、状态机或数据缓冲区,并支持多种宽度和深度配置模式,满足不同数据存储需求。
其次,EP1S10F672C7 集成了 12 个专用 DSP 模块,每个模块包含乘法器、加法器和流水线寄存器,可用于实现高性能滤波器(如 FIR、IIR)、FFT 运算、矩阵运算或多通道音频/视频处理。这些 DSP 模块通过专用互联路径与逻辑阵列连接,确保低延迟和高吞吐量的数据流处理能力。
再者,该 FPGA 支持多达 473 个用户 I/O 引脚,兼容超过 30 种单端和差分 I/O 标准,包括 LVTTL、LVCMOS、SSTL、HSTL、LVDS 等,便于与 DDR SDRAM、ADC/DAC、光模块和其他外设无缝对接。其 I/O 块支持可编程驱动强度、上拉/下拉电阻和总线保持功能,增强了信号完整性和系统鲁棒性。
此外,EP1S10F672C7 配备了 4 个高性能锁相环(PLL),可用于时钟合成、去抖、相位偏移调整和时钟域转换。每个 PLL 支持多个输出时钟,能够为不同的子系统提供独立且精确的时钟源,适用于同步设计和跨时钟域传输。全局时钟网络确保关键时钟信号低 skew 分布,提升系统稳定性。
最后,该器件支持多种配置模式,包括通过 AS(Active Serial)、PS(Passive Serial)、PP(Passive Parallel)和 JTAG 接口加载配置数据。内置边界扫描测试(Boundary Scan)功能符合 IEEE 1149.1 标准,便于生产测试和调试。尽管该型号已进入产品生命周期后期,但其成熟的工具链(如 Quartus II)和广泛的技术文档仍为开发者提供了良好的支持环境。
EP1S10F672C7 广泛应用于对性能和灵活性要求较高的工业和通信领域。在通信基础设施中,它常被用于实现基站中的数字上下变频(DUC/DDC)、信道化处理、协议转换和包处理引擎,尤其适用于早期的 3G 和 4G LTE 基带单元设计。由于其具备多通道 DSP 能力和高速 I/O,能够同时处理多个 RF 通道的数字化信号,因此非常适合无线接入网(RAN)设备中的前端信号调理。
在测试与测量设备中,该 FPGA 被用于构建高性能逻辑分析仪、任意波形发生器和自动化测试平台的核心控制与数据采集模块。其大容量片上存储和快速响应能力使得实时数据捕获、预处理和传输成为可能,配合高速 ADC/DAC 可实现 GHz 级信号采样与重构。
在工业控制系统中,EP1S10F672C7 可作为主控制器执行复杂的运动控制算法、PLC 功能或机器视觉预处理任务。例如,在数控机床或多轴机器人中,利用其 DSP 模块进行轨迹插补计算,并通过高速 I/O 实现伺服驱动同步控制。
此外,该器件也用于军事和航空航天领域的雷达信号处理、电子战系统和加密通信设备中,因其具备较强的抗干扰能力和可重构性,适合在恶劣环境下运行。虽然目前已有更先进的替代产品,但在一些遗留系统升级或长期供货项目中,EP1S10F672C7 依然具有不可替代的价值。
EP1S10F672C8
EP1S25F672C7
EP2S15F672C3
5SGXMA2H
EP1AGX50