EP3C16F484I7N 时间：2025/12/27 13:31:53 阅读：9

EP3C16F484I7N 是 Altera（现为 Intel PSG，即英特尔可编程解决方案部门）Cyclone III 系列中的一款现场可编程门阵列（FPGA）芯片。该器件基于低成本、低功耗的90纳米工艺技术制造，旨在为广泛的应用提供高性价比的逻辑集成解决方案。Cyclone III 系列 FPGA 在性能与功耗之间实现了良好的平衡，适用于通信、工业控制、消费电子、汽车电子以及测试测量等多种领域。EP3C16F484I7N 中的 'EP3C' 表示 Cyclone III 系列，'16' 指其等效逻辑单元数量约为 16,000 个 LEs（Logic Elements），'F484' 表示该芯片采用 FBGA-484 封装，具有 484 个引脚，并且支持灵活的 I/O 配置。后缀 'I7N' 中的 'I' 表示工业级温度范围（-40°C 至 +85°C），'7' 表示速度等级为 7，属于中等性能级别，'N' 通常表示无铅环保封装。该器件集成了丰富的资源，包括嵌入式存储器、数字信号处理（DSP）模块、锁相环（PLL）以及时钟管理电路，支持多种标准的 I/O 接口电压，能够满足复杂系统设计的需求。此外，EP3C16F484I7N 支持通过 JTAG、AS（Active Serial）、PS（Passive Serial）等多种配置模式进行编程，便于开发调试和批量生产。作为一款成熟且广泛应用的 FPGA 器件，EP3C16F484I7N 拥有完善的开发工具链支持，包括 Quartus II 开发软件，用户可通过原理图输入或硬件描述语言（如 Verilog 或 VHDL）完成设计输入、综合、布局布线及仿真验证等全流程开发工作。

参数

系列：Cyclone III
　　逻辑单元（LEs）：15,408
　　寄存器：约 15,000
　　等效逻辑宏单元（LEMs）：约 8,200
　　嵌入式存储器（bits）：519,680
　　M9K 存储块数量：59
　　总存储容量（Kbits）：531
　　DSP 模块数量：26
　　乘法器精度：9x9
　　PLL 数量：4
　　I/O 引脚数：339
　　最大用户 I/O 数：339
　　封装类型：FBGA-484
　　速度等级：7
　　工作温度范围：-40°C 至 +85°C
　　电源电压：核心 1.2V，I/O 可支持 1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.0V, 3.3V
　　配置方式：JTAG, AS, PS, AP
　　制造工艺：90nm

特性

Cyclone III 系列 FPGA 采用了创新的低功耗架构，在保持高性能的同时显著降低了动态和静态功耗。EP3C16F484I7N 使用 90 纳米三重氧化物工艺技术，结合低-k 介质材料，有效减少了互连电容和信号延迟，从而提升了整体能效。该器件的核心电压仅为 1.2V，相比前代产品在功耗方面有明显改善，特别适合对功耗敏感的应用场景。其内部结构由逻辑阵列块（LAB）、自适应逻辑模块（ALM）、嵌入式存储器块（M9K RAM）和专用 DSP 模块构成，支持高效的并行处理能力。每个 M9K 存储块提供 9Kbits 的双端口 RAM 容量，可用于实现 FIFO、缓存、查找表等功能，总共 59 个 M9K 块使得该器件具备较强的片上数据存储能力。
　　在信号处理方面，EP3C16F484I7N 集成了 26 个 DSP 模块，每个模块包含一个 9x9 乘法器，支持流水线操作和级联连接，可用于构建高性能滤波器、FFT 运算单元或协处理器。四个通用锁相环（PLL）支持频率合成、相位偏移、可编程占空比输出以及外部时钟反馈等功能，增强了系统的时钟灵活性和稳定性。该器件支持多达 339 个用户 I/O 引脚，兼容多种单端和差分 I/O 标准，包括 LVDS、SSTL、HSTL、PCI、PCI-X 等，适用于高速接口设计。此外，它还具备高级配置功能，如多映像启动（MultiBoot）、加密配置、CRC 错误检测和远程系统更新能力，提高了系统的可靠性和安全性。开发过程中可通过 SignalTap II 逻辑分析仪进行片内信号实时调试，极大提升了开发效率。

应用

EP3C16F484I7N 广泛应用于需要中等规模逻辑集成和灵活接口控制的系统中。在通信领域，常用于协议转换器、网络交换设备中的包处理引擎、以太网 MAC 控制器以及光传输模块的控制逻辑。工业自动化系统中，该芯片可用于运动控制卡、PLC 扩展模块、工业相机图像采集与预处理单元，凭借其高 I/O 数量和实时处理能力，能够实现多轴伺服控制和传感器融合。在消费类电子产品中，可用于高清视频处理平台，例如 HDMI 转换器、视频叠加器或小型视频矩阵开关。汽车电子方面，适用于车载信息娱乐系统（IVI）的接口桥接、摄像头输入处理或 ADAS 辅助驾驶系统的早期信号调理模块。测试与测量仪器也大量采用该器件，如数字示波器、逻辑分析仪的触发控制单元或任意波形发生器的数据流控制器。此外，科研和教育机构将其用于 FPGA 教学实验平台和原型验证系统，因其开发资料丰富、生态完善，非常适合初学者和中级开发者学习使用。得益于其工业级温度支持和稳定供货周期，EP3C16F484I7N 特别适合部署在恶劣环境下的嵌入式控制系统中。