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EP3C40F484I6N 发布时间 时间:2025/12/27 14:50:14 查看 阅读:25

EP3C40F484I6N 是 Altera(现为英特尔可编程解决方案部门)推出的一款基于 Cyclone III 系列的现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件采用低成本、低功耗的设计理念,适用于广泛的中端逻辑密度应用。Cyclone III 系列是第一款使用 65 纳米工艺技术制造的 FPGA 系列之一,这使得其在性能、功耗和成本之间实现了良好的平衡。EP3C40F484I6N 中的 'EP3C' 表示其属于 Cyclone III 家族,'40' 指的是该器件大约包含 40,000 个逻辑单元(LEs),'F484' 表示其采用 FBGA-484 引脚封装形式,而 'I6N' 则表示其工业级温度范围(-40°C 至 +85°C)、速度等级为 6,且符合无铅环保标准。
  Cyclone III FPGA 支持多种 I/O 标准,包括 LVDS、PCI、SSTL、HSTL 和各种单端信号标准,使其能够灵活地与外部存储器、处理器和其他外设进行接口连接。此外,该芯片集成了多个嵌入式功能模块,如乘法器、RAM 块、锁相环(PLL)以及支持 DDR/DDR2 存储器的专用接口电路,从而提高了系统集成度并降低了整体设计复杂性。EP3C40F484I6N 被广泛应用于通信设备、工业控制、消费电子、视频处理和测试测量等领域。

参数

型号系列:Cyclone III
  逻辑单元数量:约 40,000 LEs
  寄存器数量:约 79,000
  嵌入式存储器:约 1,056 Kbits
  9x9 乘法器数量:132 个
  用户可用 I/O 数量:346 个
  引脚封装:FBGA-484
  工作电压:核心电压 1.2V ±5%
  I/O 电压范围:1.2V 至 3.3V
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  速度等级:6
  工艺技术:65 纳米
  收发器支持:无高速收发器
  配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、JTAG 等

特性

EP3C40F484I6N 具备多项关键特性,使其成为中等复杂度数字系统设计的理想选择。首先,其基于 65 纳米工艺的架构显著降低了静态和动态功耗,典型核心功耗仅为几十毫瓦到几百毫瓦,适合对功耗敏感的应用场景。这种低功耗特性得益于优化的晶体管设计和电源管理技术,同时支持多种低功耗模式以进一步延长电池寿命或减少散热需求。其次,该 FPGA 提供了丰富的可编程逻辑资源,包含多达 40,000 个逻辑单元,每个逻辑单元由查找表(LUT)、进位链和寄存器组成,能够高效实现组合和时序逻辑功能。这些逻辑单元组织成逻辑阵列块(LAB),并通过高效的布线网络互连,确保信号传输延迟可控。
  另一个重要特性是其强大的嵌入式存储能力。EP3C40F484I6N 集成了超过一百万比特的片上 RAM,分为多种大小的存储块(M9K 块),每个 M9K 块为 9 Kbits,可用于构建 FIFO、缓存、状态机表或其他数据缓冲结构。这些 RAM 块支持双端口访问、异步读写以及不同的字宽配置,极大提升了数据处理灵活性。此外,它还内置了 132 个 9x9 位硬件乘法器,可单独使用或级联形成更大的乘法运算单元,广泛用于数字信号处理(DSP)任务,如滤波、FFT 和图像处理算法加速。
  时钟管理方面,该芯片配备了多个高性能锁相环(PLL),每个 PLL 可提供多路可调频率输出,支持时钟倍频、分频、相位偏移和占空比调整,有助于满足系统内不同模块的时钟需求,并实现精确的时序控制。I/O 接口方面,支持多达 346 个用户可用引脚,兼容多种电平标准,允许直接连接 DDR SDRAM、LCD 控制器、ADC/DAC、微处理器等外围设备,无需额外电平转换电路。最后,该器件支持多种配置模式,包括通过 EPCS 串行配置器件进行主动串行加载,也支持 JTAG 在线调试和编程,便于开发阶段的快速迭代与生产烧录。

应用

EP3C40F484I6N 广泛应用于多个需要中等规模可编程逻辑的领域。在工业自动化中,常用于 PLC(可编程逻辑控制器)、运动控制卡和传感器接口模块的设计,利用其高 I/O 密度和实时响应能力实现多轴电机同步控制与现场总线协议解析。在通信基础设施中,该芯片被用于基站子系统、T1/E1 接口卡和以太网交换设备中的帧处理与协议转换功能,凭借其低延迟和可重构性适应不断演进的标准需求。消费类电子产品中,例如高清视频采集卡、多媒体播放器和智能显示终端,EP3C40F484I6N 可承担图像缩放、色彩空间转换和视频流格式化等任务,结合内部 DSP 模块实现实时视频处理。测试与测量仪器也大量采用此器件,用于构建通用信号发生器、逻辑分析仪前端和自动测试设备(ATE)中的控制逻辑,其灵活性允许快速更换测试方案而无需更换硬件。此外,在医疗设备、汽车电子和教育实验平台中也有广泛应用,特别是在需要定制逻辑功能又不想投入 ASIC 开发成本的情况下,该 FPGA 提供了一个经济高效的解决方案。由于其工业级温度规格,EP3C40F484I6N 特别适合部署于环境条件较严苛的户外或工厂环境中,保证长期运行稳定性。

替代型号

EP3C40F780I7N
  EP4CE40F23I6N
  EP4CGX40DF27C6N

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