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EP3C40F780C6 发布时间 时间:2025/12/27 13:48:04 查看 阅读:17

EP3C40F780C6是Altera(现为Intel PSG)公司Cyclone III系列中的一款现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件基于90纳米低功耗工艺制造,旨在为成本敏感型应用提供高性价比的解决方案。Cyclone III系列FPGA在逻辑密度、性能和功耗之间实现了良好的平衡,广泛应用于通信、工业控制、消费电子、汽车电子和测试测量等领域。EP3C40F780C6型号中的“EP3C”代表Cyclone III系列,“40”表示其拥有约40,000个逻辑单元(LEs),“F780”指该器件采用780引脚的FBGA封装,“C6”表示其属于标准速度等级(6级),适用于一般性能要求的应用场景。该FPGA支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCI等,具备良好的系统互操作性。此外,它集成了多个嵌入式资源,如乘法器、存储器块和锁相环(PLL),能够满足复杂数字系统的设计需求。由于其灵活性和可重构特性,EP3C40F780C6常用于原型验证、中小批量生产以及需要现场升级功能的系统设计中。尽管Altera已推出更新的FPGA系列(如Cyclone IV、V及10系列),但Cyclone III仍在许多现有系统中广泛使用,尤其在对成本和功耗有严格要求的场合。

参数

逻辑单元(LEs):39600
  寄存器:25344
  嵌入式存储器(bits):484128
  9-bit 乘法器:132
  18-bit 乘法器:66
  用户I/O数量:474
  M9K存储块:171
  锁相环(PLLs):4
  全局时钟网络:4
  封装类型:780-pin FBGA
  工作电压:1.15V - 1.25V(核心)
  I/O电压范围:1.2V - 3.3V
  速度等级:C6(标准)
  工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)

特性

Cyclone III系列FPGA采用了经过优化的90纳米工艺技术,在保证高性能的同时显著降低了功耗,使其成为众多低功耗应用的理想选择。EP3C40F780C6的架构由大量逻辑单元(LE)、嵌入式存储器块(M9K RAM)、数字信号处理模块(DSP Blocks)和高速I/O组成。每个逻辑单元包含一个4输入查找表(LUT)、一个可配置寄存器和进位链,支持高效的组合和时序逻辑实现。M9K存储器块为系统提供了灵活的片上存储资源,可用于实现FIFO、缓存或状态存储等功能,总容量接近484 Kbits,极大减少了对外部存储器的依赖。
  该器件内置66个18×18位硬件乘法器,可配置为单个或级联模式,适用于滤波、FFT、图像处理等需要大量数学运算的应用。四个高性能锁相环(PLL)支持时钟合成、去偏斜和动态相位调整,能够生成多个不同频率和相位的时钟信号,满足复杂系统中多时钟域的需求。此外,EP3C40F780C6支持多达474个用户可编程I/O引脚,兼容多种单端和差分I/O标准,增强了与其他外围设备的接口能力。
  安全性方面,该FPGA支持加密配置比特流和唯一设备标识码(UDID),防止设计被复制或逆向工程。配置方式多样,包括主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PP)和JTAG模式,允许通过EPCS系列配置器件或外部控制器加载程序。设计工具方面,可使用Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线和时序分析,提供完整的开发环境支持。虽然该型号为较早产品,但其成熟的技术和广泛的第三方IP支持仍使其在教育、工业控制和嵌入式系统中保持较高的使用率。

应用

EP3C40F780C6因其高集成度、灵活性和适中的成本,被广泛应用于多个领域。在通信系统中,它常用于实现协议转换、数据包处理、接口桥接(如PCI-to-SPI、Ethernet MAC层)等功能,适用于基站控制板、网络交换设备和光纤接入终端。工业自动化领域中,该FPGA可用于运动控制、PLC逻辑实现、多轴伺服驱动器和机器视觉预处理系统,其可重构特性使得设备制造商能够快速响应客户需求变化并进行现场升级。
  在消费电子方面,EP3C40F780C6可用于高清视频处理、图像缩放、色彩空间转换和LCD时序控制,常见于多媒体播放器、智能显示器和视频监控前端设备。汽车电子中,它被用于车载信息娱乐系统、ADAS传感器融合原型和车身控制模块,特别是在需要高可靠性与长生命周期支持的场景下表现优异。测试与测量设备也广泛采用该芯片,用于构建任意波形发生器、逻辑分析仪和自动测试设备(ATE)中的控制核心。
  此外,由于其丰富的I/O资源和中等规模逻辑容量,EP3C40F780C6非常适合用于教学实验平台和科研项目开发,帮助学生和研究人员理解数字系统设计、软核处理器(如Nios II)移植和实时信号处理算法实现。尽管新一代FPGA在性能和能效上更具优势,但在许多已有系统维护、替代设计和预算受限的项目中,EP3C40F780C6仍然是一个可靠且经济的选择。

替代型号

EP3C40F780I7
  EP4CE40F29C6
  EP3C55F780C6
  EP3C80F780C6

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EP3C40F780C6参数

  • 产品培训模块Cyclone® III FPGADesigning an IP Surveillance CameraThree Reasons to Use FPGA's in Industrial Designs
  • 标准包装36
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列Cyclone® III
  • LAB/CLB数2475
  • 逻辑元件/单元数39600
  • RAM 位总计1161216
  • 输入/输出数535
  • 门数-
  • 电源电压1.15 V ~ 1.25 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度0°C ~ 85°C
  • 封装/外壳780-BBGA
  • 供应商设备封装780-FBGA(29x29)
  • 配用544-2601-ND - KIT DEV CYCLONE III LS EP3CLS200544-2411-ND - KIT DEV NIOS II CYCLONE III ED.
  • 其它名称544-2499