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EP2C15AF484C6N 发布时间 时间:2025/12/27 13:34:46 查看 阅读:9

EP2C15AF484C6N 是 Altera 公司(现已被 Intel 收购)Cyclone II 系列中的一款现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件基于 90 纳米工艺制造,提供了高性能、低功耗和高性价比的逻辑解决方案,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。Cyclone II 系列 FPGA 采用低成本的 1.2V 内核电压供电,结合优化的架构设计,在保证足够逻辑资源的同时有效降低了整体功耗。EP2C15AF484C6N 拥有 15,625 个逻辑单元(LEs),属于中等规模的 FPGA 器件,适合需要一定可编程逻辑能力但又对成本敏感的应用场景。该芯片封装形式为 FBGA-484,具有 484 个引脚,便于在紧凑型 PCB 设计中布局布线。其内部集成了丰富的嵌入式存储资源(如 M4K 存储块)、数字信号处理(DSP)模块、锁相环(PLL)时钟管理单元以及支持多种 I/O 标准的输入输出引脚。此外,该器件支持主动串行(AS)、被动串行(PS)和 JTAG 等多种配置模式,可通过 EPCS 系列配置器件或外部控制器加载配置数据,实现上电自动启动功能。该芯片还具备良好的开发环境支持,可通过 Quartus II 软件进行综合、布局布线、仿真与下载,极大提升了开发效率和设计灵活性。

参数

系列:Cyclone II
  逻辑单元(LEs):15625
  寄存器:约 13672 个
  嵌入式存储器(比特):249600
  M4K RAM 块数量:38
  DSP 模块数量:15
  用户可用 I/O 数量:329(最大)
  引脚数:484
  封装类型:FBGA
  内核电压:1.2V
  I/O 电压范围:1.2V 至 3.3V
  工作温度范围:0°C 至 85°C
  速度等级:6(-6)
  PLL 数量:2
  配置方式:AS、PS、JTAG
  配置器件兼容性:EPCS1、EPCS4、EPCS16 等

特性

Cyclone II 系列 FPGA 在架构设计上采用了高度优化的逻辑阵列结构,每个逻辑单元由查找表(LUT)、进位链和寄存器组成,能够高效实现组合逻辑和时序逻辑功能。EP2C15AF484C6N 提供了多达 15,625 个逻辑单元,允许设计者实现复杂的数字系统,如状态机、接口协议转换器、数据路径处理单元等。其逻辑架构支持动态重配置部分逻辑功能的能力,虽然不如高端 FPGA 那样灵活,但在特定应用场景下仍具备一定的可重构优势。
  该器件内置 38 个 M4K 存储块,每个块可提供最多 4096 比特的双端口 RAM 或移位寄存器功能,总计可提供超过 240 Kbits 的片上存储资源。这些存储块可用于构建 FIFO 缓冲区、数据缓存、查找表或图像帧存储等应用,显著减少对外部存储器的需求,从而降低系统复杂性和成本。此外,集成的 15 个 DSP 模块支持高效执行乘法、累加和滤波操作,适用于数字音频处理、电机控制算法和传感器信号调理等任务。
  EP2C15AF484C6N 配备两个高性能锁相环(PLL),可用于时钟合成、去抖动、相位偏移调整和时钟切换等功能,确保系统中多个时钟域之间的同步与稳定性。PLL 输出频率范围宽,支持分数分频和扩频时钟生成,满足高速接口和精确定时需求。I/O 引脚支持包括 LVDS、LVCMOS、SSTL、HSTL 等在内的多种电平标准,使其能够与不同类型的外围设备无缝对接,例如 ADC/DAC、DDR 存储器、显示屏驱动器等。
  在配置方面,该芯片支持通过 EPCS 系列串行配置器件进行主动串行加载,也可由微控制器或其他主机通过被动串行模式完成配置。JTAG 接口不仅用于初始编程,还可用于运行时调试、边界扫描测试和在线更新。Quartus II 开发工具提供完整的 RTL 综合、静态时序分析、功耗估算和 SignalTap II 嵌入式逻辑分析仪支持,极大增强了调试能力和设计可靠性。

应用

EP2C15AF484C6N 广泛应用于各类需要中等规模可编程逻辑的工业和消费类电子产品中。在工业自动化领域,常被用于实现运动控制卡中的多轴插补算法、PLC 功能扩展模块、现场总线协议转换网关(如 CAN-to-Ethernet、Modbus TCP/IP 网关)以及人机界面(HMI)控制器的核心处理单元。其强大的 I/O 能力和灵活的接口适配性使其非常适合构建通用 IO 扩展桥接器,连接传感器、执行器与主控 MCU。
  在通信设备中,该芯片可用于实现小型交换机的数据包处理引擎、光模块控制逻辑、以太网 MAC 层协议栈卸载以及 PoE(Power over Ethernet)管理逻辑。由于其内置 DSP 模块和 PLL,也可用于构建低延迟音频编解码器、语音网关或 VoIP 终端设备。
  在消费电子领域,EP2C15AF484C6N 可用于高清视频信号格式转换器(如 HDMI 到 VGA 转换)、摄像头图像预处理(边缘增强、色彩校正)、LED 显示屏扫描控制板以及智能家居中枢控制器中的协议解析模块。
  在教育和科研方面,因其成熟的开发工具链和丰富的学习资料,常被高校用作数字系统设计、计算机体系结构实验和 FPGA 入门教学平台的核心芯片。许多开发板基于此型号设计,配有 SRAM、SDRAM、Flash 和 USB-JTAG 下载电路,方便学生进行软硬件协同开发实践。

替代型号

EP2C15F484C6N
  EP2C15AF484C7N
  EP2C15AF484C8N
  EP3C15F484C6N

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EP2C15AF484C6N参数

  • 产品培训模块Three Reasons to Use FPGA's in Industrial Designs
  • 标准包装60
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列Cyclone® II
  • LAB/CLB数903
  • 逻辑元件/单元数14448
  • RAM 位总计239616
  • 输入/输出数315
  • 门数-
  • 电源电压1.15 V ~ 1.25 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度0°C ~ 85°C
  • 封装/外壳484-BGA
  • 供应商设备封装484-FBGA(23x23)
  • 其它名称544-1778