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EP1S30F1020C7 发布时间 时间:2025/12/27 13:40:52 查看 阅读:14

EP1S30F1020C7 是 Altera 公司(现为 Intel PSG,即英特尔可编程解决方案部门)生产的 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。Stratix 系列采用先进的制造工艺,支持高密度逻辑集成、丰富的嵌入式存储资源、高速串行收发器以及强大的时钟管理和 I/O 功能。EP1S30F1020C7 中的型号编码含义如下:'EP' 表示 Altera 的 FPGA 器件,'1S' 指 Stratix 第一代,'30' 表示逻辑单元数量级别,'F' 代表封装类型为 FineLine BGA,'1020' 指引脚数为 1020,'C7' 表示速度等级为 -7,属于中等性能等级,适用于对功耗和性能有平衡要求的应用场景。该芯片广泛应用于通信基础设施、高端测试设备、军事与航空航天、数字信号处理系统等领域。其架构支持多种 I/O 标准和协议接口,具备强大的系统集成能力,能够满足复杂系统单芯片解决方案的需求。此外,该器件兼容 Altera 的 Quartus II 开发工具套件,支持 RTL 综合、布局布线、时序分析和配置下载等功能,便于工程师进行快速开发与调试。

参数

系列:Stratix
  逻辑单元(LEs):约 30,000 个
  寄存器:约 34,000 个
  等效逻辑门:约 300 万门
  嵌入式 RAM 总位数:约 3,852,288 位
  M4K 块数量:168 个
  乘法器(DSP 模块):18 个 18x18 乘法器
  I/O 引脚数:760 个可用用户 I/O
  最大系统时钟频率:约 300 MHz(取决于设计和路径)
  速度等级:-7
  封装类型:FineLine BGA
  引脚数:1020
  工作温度范围:商业级(0°C 至 85°C)或工业级(-40°C 至 100°C)
  电源电压:核心电压 1.5V,I/O 电压支持 3.3V/2.5V/1.8V/1.5V 等多种标准
  配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PP)等多种模式
  收发器支持:无高速收发器(此型号为基本 Stratix 型号)

特性

EP1S30F1020C7 具备 Stratix 系列 FPGA 的典型架构优势,其内部由可编程逻辑阵列、嵌入式存储器模块、数字信号处理单元、全局时钟网络和灵活的 I/O 结构组成。该器件拥有高达 30,000 个逻辑单元,能够实现复杂的组合和时序逻辑功能,适用于大规模数字系统的设计。每个逻辑单元包含查找表(LUT)、触发器和进位链,支持高效的算术运算和状态机实现。其内置的 168 个 M4K 存储块可提供超过 3.8 Mb 的片上 RAM 资源,这些存储块可配置为单端口或双端口 RAM、移位寄存器或 FIFO 缓冲区,在数据缓存、图像处理和协议转换等应用中发挥重要作用。
  该芯片集成了 18 个 18x18 位硬件乘法器,可用于构建高性能 DSP 系统,如滤波器、FFT 变换和调制解调器等。虽然 EP1S30F1020C7 不包含高速串行收发器(GXB),但它仍支持多种单端和差分 I/O 标准,包括 LVDS、PCI、SSTL、HSTL 等,最大 I/O 切换速率可达 600 Mbps。其 760 个用户可用 I/O 提供了极大的外设连接灵活性,适合连接 DDR 存储器、网络控制器、ADC/DAC 等外围设备。
  时钟管理方面,该器件配备多个锁相环(PLL),可实现时钟倍频、分频、相位偏移和动态频率切换,支持精确的时序控制和低抖动时钟生成。此外,它还具备 JTAG 边界扫描测试功能、内部配置自检(ISC)和加密配置功能,增强了系统的可测试性和安全性。该器件支持热插拔和多电压接口电平兼容,能够在混合电压系统中安全运行。整体架构高度可编程,配合 Quartus II 工具链可实现从设计输入到硬件验证的完整流程,极大提升了开发效率和系统可靠性。

应用

EP1S30F1020C7 主要用于需要高逻辑密度和强大处理能力的中高端工业与通信系统。在电信领域,它常被用于基站信号处理单元、协议转换器、TDM 交换矩阵和光传输网络中的映射与解映射模块。在测试与测量设备中,该芯片可用于高速数据采集系统、逻辑分析仪主控单元以及自动化测试平台的核心控制引擎。由于其丰富的片上资源和灵活的 I/O 配置,也广泛应用于雷达信号预处理、电子战系统和航天器数据处理单元等军事与航空航天场景。
  在视频与图像处理方面,EP1S30F1020C7 可实现高清视频流的编解码、帧缓冲管理、色彩空间转换和图像增强算法加速,适用于广播级摄像机、医疗成像设备和智能监控系统。此外,该器件还可作为 ASIC 原型验证平台的关键组件,用于 SoC 设计的功能仿真和系统级验证。在工业控制领域,它可以承担多轴运动控制、PLC 逻辑运算和实时以太网通信协议栈处理任务。得益于其高可靠性和长期供货保障,该芯片也被用于一些关键基础设施控制系统,如电力调度终端和轨道交通信号控制器。尽管后续的 Stratix II 及以上系列已逐步取代其主流地位,但在已有系统维护和特定长生命周期项目中,EP1S30F1020C7 仍然具有重要价值。

替代型号

EP1S30F1020I7N
  EP1S30F1020C5
  EP2S15F672C3
  EP1AGX35DF

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EP1S30F1020C7参数

  • 产品培训模块Three Reasons to Use FPGA's in Industrial Designs
  • 标准包装8
  • 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3247
  • 逻辑元件/单元数32470
  • RAM 位总计3317184
  • 输入/输出数726
  • 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1020-BBGA
  • 供应商设备封装1020-FBGA(33x33)
  • 其它名称544-1420EP1S30SF1020C7