时间:2025/12/27 14:00:08
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EP3C40U484C7 是 Altera 公司(现为 Intel PSG,可编程逻辑器件部门)推出的 Cyclone III 系列现场可编程门阵列(FPGA)中的一款中高端型号。该器件基于 65nm 工艺技术制造,旨在为成本敏感型、低功耗和高性能应用提供高效的可编程逻辑解决方案。EP3C40U484C7 中的命名规则具有明确含义:'EP' 代表 Altera 的 FPGA 产品前缀;'3' 表示属于第三代 Cyclone 系列;'C' 指 Cyclone;'40' 表示该器件包含大约 40,000 个逻辑单元(LEs);'U' 代表封装类型为 UFBGA(超薄细间距球栅阵列);'484' 表示器件共有 484 个引脚;'C7' 则表示其速度等级为 7,属于标准速度等级,适用于大多数通用应用场景。该 FPGA 提供了丰富的可编程资源,包括逻辑单元、嵌入式存储器块(M4K 存储器)、数字信号处理(DSP)模块、时钟管理单元(如锁相环 PLL)、高速 I/O 接口以及支持多种标准的外部存储器接口。由于其在性能、功耗和成本之间的良好平衡,EP3C40U484C7 被广泛应用于通信系统、工业控制、视频处理、测试测量设备和消费类电子产品中。
逻辑单元(LEs):40000
嵌入式存储器(M4K RAM bits):484128
DSP 模块数量:132
可用用户I/O数量:343
PLL 数量:4
最大系统时钟频率:324 MHz
电源电压(核心):1.2V
工作温度范围:0°C 至 85°C
封装类型:UFBGA-484
速度等级:C7
配置电压:3.3V/2.5V/1.8V/1.5V/1.2V
支持的I/O标准:LVTTL, LVCMOS, SSTL, HSTL, PCI, PCI-X, Differential Signaling (LVDS)
配置方式:AS, PS, JTAG
内置JTAG调试支持:是
非易失性配置存储器:无,需外接配置芯片
启动时间:典型值约 10ms
动态功耗(典型应用):约 200mW - 500mW
静态功耗(待机):约 10mW - 30mW
Cyclone III 系列 FPGA 采用 65nm 低功耗工艺制造,显著降低了动态和静态功耗,使其在电池供电或对能效要求较高的系统中表现出色。EP3C40U484C7 集成了多达 40,000 个逻辑单元(Logic Elements),每个逻辑单元由一个 4 输入查找表(LUT)和一个可配置寄存器构成,支持组合逻辑和时序逻辑的灵活实现。该器件配备 132 个专用 DSP 模块,每个模块支持 9x9 乘法运算,并可通过级联实现更高精度的算术操作,非常适合用于数字滤波、FFT 变换、图像处理等需要大量数学计算的应用场景。
嵌入式存储方面,EP3C40U484C7 提供总计 484,128 位的 M4K 存储器块,这些存储器可以配置为单端口或双端口 RAM、移位寄存器或 FIFO 缓冲区,满足不同数据存储和缓冲需求。器件内含 4 个高性能锁相环(PLL),可用于时钟倍频、分频、相位调整和时钟去抖,支持多个独立时钟域的设计,提升系统同步性和稳定性。其 343 个用户 I/O 引脚支持多种电平标准和差分信号协议,包括 LVTTL、LVCMOS、SSTL、HSTL 和 LVDS,能够与各种外围设备和高速接口无缝连接。
EP3C40U484C7 支持多种配置模式,包括主动串行(AS)、被动串行(PS)和 JTAG,允许通过 EPCS 系列配置器件或外部处理器进行加载。该器件不具备非易失性配置存储,上电后需从外部重新加载配置数据,但这一设计有助于降低制造成本并提高灵活性。此外,它还集成了 IEEE 1149.1 JTAG 边界扫描功能,便于电路板级调试和生产测试。整体架构优化使得该 FPGA 在保持高性能的同时实现了较低的功耗和成本,成为工业自动化、视频网关、通信基站和医疗设备中的理想选择。
EP3C40U484C7 广泛应用于需要中等规模可编程逻辑和高集成度的嵌入式系统中。在通信领域,它常被用于实现协议转换器、网络交换机中的包处理引擎、无线基站的基带处理单元以及光纤传输系统中的线路卡控制逻辑。其丰富的 DSP 模块和高速 I/O 能力使其适合执行实时信号处理任务,例如语音编码、信道均衡和误码检测等。
在工业控制方面,该 FPGA 可作为主控制器或协处理器,用于运动控制、PLC 功能扩展、传感器数据采集与预处理、多轴电机驱动时序生成等。由于其具备良好的环境适应性和长期供货保障,EP3C40U484C7 在工厂自动化、机器人控制和过程监控系统中得到广泛应用。
视频和图像处理也是其重要应用方向之一。凭借强大的并行处理能力和嵌入式存储资源,该器件可用于实现 HDMI 或 VGA 视频信号的采集、缩放、格式转换和叠加 OSD(On-Screen Display)功能,常见于视频会议终端、监控摄像头前端处理模块和数字标牌控制器中。
此外,在测试与测量设备中,如逻辑分析仪、示波器辅助处理板、自动测试设备(ATE)中,EP3C40U484C7 被用来实现高速数据采集、触发逻辑和实时数据分析功能。其灵活性也使其成为大学实验室和科研项目中常用的开发平台,支持学生和工程师进行数字系统设计、算法验证和原型开发。
EP3C40F484C7N
EP3C40U484I7
EP4CE40F29C8
EP3C80U484C7