时间:2025/12/27 13:57:28
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EP2C50U484C7是Altera(现为Intel PSG)公司Cyclone II系列中的一款高性能FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件基于90纳米低功耗CMOS工艺制造,具备高逻辑密度和丰富的片上资源,适用于成本敏感且对性能有一定要求的中端应用场合。EP2C50U484C7拥有50,625个逻辑单元(LEs),等效于约50,000个逻辑门,集成有大量嵌入式存储器(RAM总量达1.1 Mbit)、138个18×18位嵌入式乘法器以及丰富的I/O接口资源,支持多种I/O标准,如LVTTL、LVCMOS、PCI、SSTL等。其采用484引脚的UBGA封装(U484),便于在紧凑型电路板上实现高密度布局。该芯片还支持外部存储器接口(如SDR SDRAM、DDR SDRAM)、高速串行通信(通过专用差分I/O)以及多种时钟管理功能,包括锁相环(PLL)模块,可用于时钟倍频、分频、相位调整和时钟切换等操作。作为Cyclone II系列的一员,EP2C50U484C7在工业控制、视频处理、通信基础设施、测试测量设备和消费类电子产品中广泛应用。由于其成熟的生态系统和广泛的开发工具支持(如Quartus II软件),工程师可以高效地进行设计输入、综合、布局布线和调试。尽管该芯片已逐步进入产品生命周期的后期阶段,但由于其稳定性和性价比,仍在许多现有系统中持续使用。
型号:EP2C50U484C7
制造商:Altera (Intel)
系列:Cyclone II
逻辑单元(LEs):50,625
寄存器数量:36,864
嵌入式存储器(bits):1,108,992
18×18 乘法器数量:138
PLL数量:4
I/O引脚数:379
封装类型:484-pin UBGA (U484)
工作温度范围:0°C 至 85°C
最大系统时钟频率:300 MHz
核心电压:1.2V
配置方式:支持主动和被动串行、JTAG等多种配置模式
EP2C50U484C7的核心架构由多个逻辑阵列块(LAB)组成,每个LAB包含16个逻辑单元(LE),这些LE能够实现组合逻辑和时序逻辑功能,并支持进位链和级联链以优化算术运算性能。其嵌入式存储资源由M4K存储器块构成,每个M4K块提供4096位存储容量,支持单端口、双端口、移位寄存器和FIFO等不同工作模式,广泛用于数据缓存、查找表或临时存储场景。
该芯片集成了138个18×18位硬件乘法器,可用于构建高性能数字信号处理(DSP)模块,例如滤波器、FFT处理器和乘累加单元。这些乘法器可单独使用或级联成更宽的数据路径,支持有符号和无符号运算,极大提升了数学运算效率。此外,芯片内建四个高性能锁相环(PLL),每个PLL支持多个输出时钟,具备频率合成、动态相位调整、可编程占空比和外部时钟反馈等功能,满足复杂系统中多时钟域同步的需求。
I/O架构方面,EP2C50U484C7提供多达379个用户可用I/O引脚,支持高达400 Mbps的单端I/O速率和622 Mbps的差分I/O速率(如LVDS)。I/O Bank被划分为多个供电区域,允许不同Bank使用不同的I/O电压(如3.3V、2.5V、1.8V等),增强了与外部器件的兼容性。所有I/O均支持可编程摆率控制、驱动强度调节和弱上拉电阻,有助于优化信号完整性并减少电磁干扰(EMI)。
在配置与安全性方面,该FPGA支持通过AS(Active Serial)、PS(Passive Serial)、JTAG等多种方式加载配置数据,通常配合EPCS系列串行配置器件使用。设计文件可通过SRAM单元加载运行,掉电后需重新配置,因此系统通常需要外接非易失性存储器保存配置码流。虽然该芯片不内置加密功能,但可通过外部手段实现一定程度的设计保护。总体而言,EP2C50U484C7在性能、资源和成本之间实现了良好平衡,适合中等规模的可重构逻辑应用。
EP2C50U484C7广泛应用于多个工业和技术领域。在通信设备中,它常用于实现协议转换、接口桥接(如PCI-to-SPI、UART multiplexer)、TDM交换和网络包处理等功能,尤其适合需要灵活I/O配置和实时处理能力的边缘设备。在视频与图像处理系统中,该芯片可用于采集、缩放、格式转换和帧缓冲控制,常见于医疗成像设备、工业相机和视频监控前端设备中。
在工业自动化领域,EP2C50U484C7被用作主控逻辑单元,执行运动控制算法、PLC逻辑仿真、传感器数据融合和人机界面(HMI)控制任务。其高I/O密度和灵活的定时控制能力使其非常适合构建定制化的工业I/O模块和远程终端单元(RTU)。此外,在测试与测量仪器中,该FPGA可用于高速数据采集系统的时序生成、触发控制和实时数据分析,例如逻辑分析仪、示波器辅助处理单元和自动测试设备(ATE)中的协处理器。
在消费电子和教育科研领域,EP2C50U484C7也有所应用,如大学实验室中的FPGA教学平台、学生项目开发板以及原型验证系统。由于其配套开发工具成熟且资料丰富,成为学习数字系统设计和硬件描述语言(如Verilog/VHDL)的理想选择。尽管新一代FPGA在性能和集成度上更具优势,但由于其稳定供货记录和较低的采购成本,EP2C50U484C7仍在一些维护升级项目和替代成本较高的旧系统中继续服役。
EP2C50F484C7
EP2C50U484I7
EP4CE50U17I7
5CGXFC50F23C7