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EP2C20F484-10 发布时间 时间:2025/12/27 14:41:19 查看 阅读:10

EP2C20F484-10是Altera(现为Intel Programmable Solutions Division)公司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纳米工艺技术制造,提供了高逻辑密度与低功耗的完美结合,广泛应用于通信、工业控制、消费电子和汽车电子等领域。Cyclone II系列采用低成本的1.2V内核电压供电,配合优化的架构设计,在保证高性能的同时显著降低了系统总成本。EP2C20F484-10中的‘EP2C’代表Cyclone II系列,‘20’表示其具有约20,000个逻辑单元(LEs),‘F484’指该芯片采用FBGA-484封装形式,适用于需要较多I/O引脚和较高集成度的应用场景。该器件内置多达20,060个逻辑单元、52个嵌入式18 Kb乘法器块(可用于实现DSP功能)、以及483,840位的嵌入式存储器,支持多种I/O标准如LVTTL、LVCMOS、PCI、SSTL等,并具备高达315个用户I/O引脚,满足复杂接口需求。此外,它还集成了两个锁相环(PLL),可用于时钟管理,实现频率合成、相位调整和时钟去偏斜等功能,提升系统时序性能。该FPGA通过被动串行(PS)配置模式从外部配置芯片(如EPCS系列)加载配置数据,支持JTAG在线调试与编程,便于开发和维护。

参数

系列:Cyclone II
  逻辑单元(LEs):20,060
  嵌入式存储器(比特):483,840
  乘法器数量:52个18x18
  可用I/O引脚数:315
  封装类型:FBGA-484
  工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
  内核电压:1.2V
  I/O电压范围:1.2V 至 3.3V
  锁相环(PLL)数量:2
  ADC通道数:无集成ADC
  配置方式:被动串行(PS)、JTAG
  制造工艺:90nm CMOS工艺

特性

Cyclone II EP2C20F484-10 FPGA具备多项先进的功能特性,使其在中低端FPGA市场中具有较强的竞争力。首先,其基于90纳米低K绝缘材料工艺,实现了较高的逻辑密度与较低的功耗平衡,典型动态功耗仅为数百毫瓦,适合对能效敏感的应用场合。该芯片提供丰富的可编程逻辑资源,包括超过两万个逻辑单元,能够实现复杂的组合与时序逻辑电路设计。其内部嵌入的483,840位RAM分布在多个M4K存储块中,每个M4K块可灵活配置为单端口、双端口或移位寄存器等形式,广泛用于数据缓存、FIFO或查找表应用。
  另一个重要特性是其集成了52个18x18位硬件乘法器,这些乘法器可以独立使用或级联构成更高精度的算术运算单元,非常适合数字信号处理(DSP)任务,如滤波、FFT、调制解调等。此外,两个高性能锁相环(PLL)支持广泛的输入频率范围,能够生成多个输出时钟,具备可编程相位偏移、可调占空比和扩频时钟支持能力,有助于满足多时钟域系统的同步需求。
  在I/O方面,该器件支持多达315个用户I/O,兼容多种电平标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI、SSTL-2等,确保与不同外设和接口芯片的无缝连接。所有I/O均支持可编程驱动强度和上拉电阻,并具备DDR输入输出能力,适用于高速数据采集和传输系统。安全方面,器件支持JTAG边界扫描测试和在线系统编程(ISP),便于生产测试和固件升级。虽然该型号未集成片上ADC,但可通过外部ADC配合FPGA逻辑实现高性能数据采集系统。整体架构设计注重成本效益与易用性,配合Quartus II开发工具,可实现快速综合、布局布线与时序分析,大幅缩短产品开发周期。

应用

EP2C20F484-10广泛应用于多种中等复杂度的数字系统设计中。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、运动控制卡、工业通信网关等设备中,利用其高I/O数量和灵活的逻辑资源实现多轴伺服控制、现场总线协议转换(如Modbus、CANopen)等功能。在通信基础设施中,该芯片可用于小型基站、光网络终端(ONT)、以太网交换模块等,实现协议封装、包处理、时钟恢复等任务。消费类电子产品中,如视频处理设备、HDMI切换器、图像采集卡等,也常见该FPGA的身影,其内置乘法器和存储资源可用于实现图像缩放、色彩空间转换、帧缓冲等处理。
  在汽车电子中,EP2C20F484-10可用于车载信息娱乐系统、ADAS原型开发平台或传感器融合模块,通过并行处理多个摄像头或雷达数据流,提升系统响应速度。科研与教育领域也广泛采用该器件作为FPGA教学实验平台或算法验证载体,因其资源适中、开发工具成熟、社区资料丰富,非常适合初学者和中级开发者学习Verilog/VHDL语言及数字系统设计方法。此外,在医疗设备、测试测量仪器、LED显示控制系统中,该FPGA凭借其高可靠性与灵活性,承担主控逻辑、时序生成、数据采集与预处理等核心功能。由于其不集成硬核处理器,通常用于纯逻辑或软核处理器(如Nios II)嵌入式系统设计,适用于需要定制化硬件加速的场景。

替代型号

EP2C20F484C7N
  EP2C15F484-8
  EP2C20F484I8N

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