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EP2C5T144 发布时间 时间:2025/12/27 13:52:54 查看 阅读:13

EP2C5T144是Altera(现为Intel PSG)公司Cyclone II系列中的一款现场可编程门阵列(FPGA)器件。该系列FPGA基于1.2V、90nm工艺技术制造,具有较高的逻辑密度和性能,同时保持了较低的成本和功耗,适用于广泛的中端应用。EP2C5T144中的“EP”代表可编程逻辑器件,“2C”表示Cyclone II系列,“5”表示其逻辑单元数量级别,“T144”指该器件采用TQFP-144封装形式。该芯片集成了大量可编程逻辑块、嵌入式存储器、数字信号处理(DSP)模块以及丰富的I/O资源,支持多种I/O标准,如LVTTL、LVCMOS、PCI、SSTL等,能够灵活适应不同的接口需求。
  Cyclone II系列采用优化的架构设计,具备高效的互连结构和低抖动锁相环(PLL),可用于实现复杂的时序控制和时钟管理功能。EP2C5T144虽然在当前技术背景下属于较早期的产品,但由于其稳定性高、开发资料丰富、成本适中,仍在教育、工业控制、通信接口转换、原型验证等领域广泛应用。此外,该器件兼容Altera Quartus II开发工具套件,支持硬件描述语言(如Verilog和VHDL)进行设计输入,并可通过JTAG或AS模式进行配置下载。

参数

逻辑单元(LEs):4608
  寄存器:2386
  等效逻辑宏单元(LCs):2462
  嵌入式存储器比特数:119808
  18位 x 18位乘法器数量:13
  可用用户I/O引脚数:86(最大)
  I/O标准支持:LVTTL, LVCMOS, PCI, SSTL-2, HSTL-18, Differential Signaling (e.g., LVDS)
  全局时钟网络数量:4
  锁相环(PLL)数量:2
  工作电压:核心1.2V ±5%,I/O电压:3.3V/3.0V/2.5V/1.8V
  封装类型:TQFP-144
  结温范围:0°C 至 85°C
  配置方式:支持JTAG、主动串行(AS)、被动串行(PS)等多种模式

特性

Cyclone II系列FPGA采用了创新的低成本90nm SRAM工艺,在保证高性能的同时显著降低了制造成本。EP2C5T144内部由多个逻辑阵列块(LAB)组成,每个LAB包含16个逻辑单元(LE),这些LE可以实现组合逻辑或时序逻辑功能,并通过高效的布线资源相互连接。这种结构使得设计者可以在芯片内实现复杂的组合与时序电路,例如状态机、计数器、数据路径控制器等。
  该器件内置高达119,808比特的嵌入式存储器,分布在多个M4K块中,每个M4K块可配置为4Kbits的RAM或双端口存储器,适用于缓存、FIFO、查找表等应用场景。此外,它还集成了13个18×18位硬件乘法器,可用于构建DSP系统,如滤波器、FFT处理器或电机控制算法中的乘加运算,从而减轻软核处理器的负担。
  EP2C5T144提供两个锁相环(PLL),可用于时钟倍频、分频、相位偏移调整和外部时钟同步等功能,有助于满足高速接口对精确时序的要求。其I/O支持多种电平标准和差分信号协议(如LVDS),允许与不同外设进行电气兼容通信。所有I/O均支持可编程驱动强度和上拉/下拉电阻配置,增强了系统的灵活性和抗干扰能力。
  该芯片支持多种配置模式,包括通过EPCS系列串行配置器件进行主动串行加载,或由外部微控制器通过被动串行方式写入配置数据。配置信息存储于片外非易失性存储器中,上电后自动加载至FPGA内部SRAM单元,实现逻辑功能初始化。由于其基于SRAM的架构,断电后配置信息会丢失,因此需要配合配置芯片使用。尽管如此,这种结构也带来了可重复编程的优势,便于调试和升级。

应用

EP2C5T144广泛应用于需要中等规模可编程逻辑的场合。在教学与科研领域,常被用于数字逻辑课程实验、FPGA入门学习平台和嵌入式系统开发训练,因其配套开发工具成熟、文档齐全且价格合理,深受高校欢迎。
  在工业控制方面,该器件可用于实现PLC功能扩展模块、运动控制卡、多轴伺服接口转换器等设备的核心控制单元,利用其并行处理能力和精确时序控制特性来协调多个传感器与执行机构的工作。
  通信接口转换也是其典型应用之一,例如将UART转为SPI、I2C或多通道CAN总线桥接器;也可用于实现千兆以太网MAC层协议栈的部分功能,配合外部PHY芯片完成网络通信任务。
  此外,在视频处理系统中,EP2C5T144可用于实现图像采集控制、帧缓存管理和简单的图像预处理算法(如边缘检测、色彩空间转换),常出现在安防监控前端设备或医疗成像系统的原型设计中。
  该芯片还可作为ASIC原型验证平台的一部分,用于快速验证数字电路设计的正确性,缩短产品开发周期。在消费电子和汽车电子辅助系统中也有少量应用,特别是在需要定制化逻辑但产量不高的场景下,FPGA比专用IC更具经济性和灵活性。

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EP2C5Q208\EP2C8T144\EP4CE6E22

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