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EP1S20F780C6N 发布时间 时间:2025/12/27 13:39:32 查看 阅读:18

EP1S20F780C6N是Altera(现为Intel Programmable Solutions Group)公司推出的Stratix系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一。该器件属于高性能FPGA产品线,专为复杂逻辑设计、高速信号处理和高带宽通信应用而设计。EP1S20F780C6N采用先进的制造工艺,具备丰富的逻辑资源、嵌入式存储器块以及高速I/O能力,适用于电信基础设施、高端视频处理、军事与航空航天、测试测量设备以及数据中心加速等对性能要求极高的领域。该芯片封装形式为FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array),引脚数为780,便于在高密度PCB布局中使用。作为Stratix系列的一员,EP1S20F780C6N支持多种I/O标准和协议接口,包括LVDS、PCI Express、RapidIO、Ethernet MAC等,并集成了锁相环(PLL)用于时钟管理与频率合成,提升了系统时序控制的灵活性与稳定性。此外,该器件还支持动态重配置功能,允许部分逻辑在运行时进行重构,从而提高系统的适应性和资源利用率。由于其强大的处理能力和高度的可定制性,EP1S20F780C6N广泛应用于需要并行处理、低延迟响应和高吞吐量的数据处理系统中。尽管该型号已逐步进入停产或生命周期后期阶段,但在许多工业和军工类项目中仍有广泛应用,且可通过授权分销商或库存渠道获取。

参数

型号:EP1S20F780C6N
  制造商:Altera (Intel)
  系列:Stratix
  逻辑单元(LEs):约20,000个
  可用寄存器数量:约39,000个
  嵌入式存储器比特数:约1,098,240位(约1.1 Mb)
  乘法器模块:36个(支持18x18位硬件乘法)
  I/O引脚数:596个用户I/O
  最大系统时钟频率:约300 MHz(取决于设计和布线)
  PLL数量:4个全局时钟PLL
  封装类型:FBGA-780
  引脚间距:1.0 mm
  工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
  供电电压:核心电压1.5V,I/O电压支持多种标准
  配置方式:支持主动串行、被动并行、JTAG等多种配置模式
  配置存储器兼容性:可搭配EPCS系列配置器件使用

特性

EP1S20F780C6N具备卓越的逻辑集成能力和灵活的架构设计,能够满足复杂数字系统的设计需求。其内部由可编程逻辑阵列、嵌入式存储器块、硬件乘法器、时钟管理单元和高速I/O组成,支持高度并行的数据处理任务。
  该芯片提供多达20,000个逻辑单元,允许实现复杂的组合与时序逻辑电路,适用于状态机、数据路径控制、算法实现等多种应用场景。每个逻辑单元包含查找表(LUT)、触发器和进位链结构,支持高效算术运算和快速传播延迟。嵌入式存储资源超过1Mb,可用于构建片上缓存、FIFO缓冲区或查找表,显著减少对外部存储器的依赖,提升系统整体性能。
  内置36个独立的18x18位硬件乘法器,使其在数字信号处理(DSP)任务中表现出色,如滤波、FFT变换、图像缩放等。这些乘法器可级联形成更宽的运算通道,支持高精度数学运算,适用于雷达信号处理、视频编码解码等领域。
  芯片配备4个高性能锁相环(PLL),每个PLL可生成多个独立的输出时钟,支持频率合成、相位偏移调节、占空比校正和可编程分频/倍频功能。这使得系统能够在不同模块之间实现精确的时钟域划分与同步,有效应对多时钟域设计挑战。
  596个用户I/O引脚支持多种电平标准,包括LVTTL、LVCMOS、LVDS、HSTL等,确保与各种外围设备的无缝连接。所有I/O均具备可编程摆率控制和驱动强度设置,有助于优化信号完整性并降低EMI干扰。此外,器件支持差分信号传输,提高了抗噪声能力和传输距离。
  EP1S20F780C6N采用非易失性配置技术,上电后通过外部配置芯片加载配置数据,启动时间较快。同时支持JTAG在线调试与编程,便于开发阶段的验证与调试。整体架构支持部分重配置功能,允许在不中断整个系统运行的前提下更新特定逻辑区域,增强了系统的灵活性与可靠性。

应用

EP1S20F780C6N广泛应用于对处理能力、延迟控制和接口多样性有严苛要求的高端电子系统中。在通信领域,它常被用于构建基站基带处理单元、光传输网络中的线路卡以及路由器中的包处理引擎,利用其高逻辑密度和多协议支持能力实现协议转换、流量调度和加密解密功能。
  在视频与图像处理系统中,该FPGA可用于高清视频采集、实时图像增强、格式转换和多路视频叠加,尤其适合广播级摄像机、医疗成像设备和安防监控平台。其内置的DSP模块和大容量片上存储使其能高效完成色彩空间转换、边缘检测和运动估计等计算密集型任务。
  在军事与航空航天领域,EP1S20F780C6N用于雷达信号处理、电子战系统和飞行控制系统,得益于其高可靠性、宽温工作能力和抗辐射设计(在特定版本中)。其并行处理架构可在纳秒级时间内完成大量传感器数据的融合与分析,满足实时性要求。
  测试与测量仪器也大量采用该器件,例如高性能示波器、逻辑分析仪和自动测试设备(ATE),用以实现高速数据采集、触发控制和波形重建。FPGA的可编程性允许厂商针对不同测试场景快速调整硬件逻辑,缩短产品上市周期。
  此外,在工业自动化和科学计算领域,该芯片可用于运动控制、PLC扩展模块以及粒子探测器前端处理系统。其丰富的I/O资源和灵活的时钟管理能力使其能够与多种传感器、执行器和高速ADC/DAC协同工作,构建高度定制化的控制系统。随着现代电子系统向智能化、高速化发展,EP1S20F780C6N依然在许多遗留系统维护和专用设备升级中发挥重要作用。

替代型号

EP1S25F780C7N
  EP2S15F672C5
  EP3C25E144C8N

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EP1S20F780C6N参数

  • 产品培训模块Three Reasons to Use FPGA's in Industrial Designs
  • 标准包装18
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列Stratix®
  • LAB/CLB数1846
  • 逻辑元件/单元数18460
  • RAM 位总计1669248
  • 输入/输出数586
  • 门数-
  • 电源电压1.425 V ~ 1.575 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度0°C ~ 85°C
  • 封装/外壳780-BBGA
  • 供应商设备封装780-FBGA(29x29)