时间:2025/12/26 17:15:21
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EP3SL50F780I3G是Altera(现为Intel Programmable Solutions Group)公司生产的Stratix III系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一。该器件基于高性能的90纳米工艺技术制造,专为高密度、高速度和低功耗的应用场景设计。Stratix III系列FPGA在通信、数据中心处理、军事电子、高端视频处理以及测试测量设备中广泛应用。EP3SL50F780I3G属于该系列中的中等规模型号,具备丰富的逻辑资源、嵌入式存储器和高速收发器,能够支持多种I/O标准和高级系统功能。该器件采用FBGA-780封装,具有较高的引脚密度,适用于复杂的PCB布局和多层板设计。其内部结构包括可配置逻辑块(Logic Elements, LEs)、乘法器、数字信号处理(DSP)模块、锁相环(PLL)以及片上存储资源,支持用户自定义硬件逻辑实现。此外,该FPGA支持多种配置方式,包括主动串行(AS)、被动串行(PS)和JTAG模式,便于开发调试和批量生产。器件的工作温度范围为工业级(-40°C至+85°C),后缀‘I3G’表示其符合工业温度等级和速度等级3的规范。整体而言,EP3SL50F780I3G是一款面向高性能应用的可靠FPGA解决方案,适合需要灵活重构能力和强大并行处理能力的系统设计。
系列:Stratix III
逻辑单元(LEs):49568
寄存器:约59000
等效逻辑门:约1200000
嵌入式存储器(bits):4895232
M9K存储块数量:532
DSP模块数量:138
乘法器:支持9x9, 12x12, 18x18等多种精度
I/O引脚数:472
最大用户I/O:472
封装类型:FBGA-780
电源电压:核心1.2V,I/O电压支持1.2V至3.3V
工作温度:-40°C至+85°C(工业级)
速度等级:3
收发器数量:无高速收发器(此型号为非GX版本)
配置方式:AS, PS, JTAG
Stratix III系列FPGA在架构设计上采用了多项创新技术以提升性能与能效。EP3SL50F780I3G具备高度优化的自适应逻辑模块(ALM),每个ALM可提供多个工作模式,支持更高效的逻辑映射和资源利用。其内部互连结构采用低偏斜全局时钟网络与区域时钟相结合的方式,确保时序路径的稳定性和可预测性,从而支持高达数百MHz的时钟频率。该器件集成了多个专用硬核模块,如高速DDR2/DDR3存储器接口控制器,支持高达667 Mbps的数据速率,可用于外部存储器扩展。此外,片内配备多个锁相环(PLL),支持动态相位调整、扩频时钟输入和零延迟缓冲等功能,满足复杂系统的时钟管理需求。
在功耗管理方面,EP3SL50F780I3G采用分域供电设计,允许不同功能模块独立供电或关闭,显著降低静态和动态功耗。其I/O Bank支持多达19种单端和差分I/O标准,包括LVDS、HSTL、SSTL、PCIe兼容信号等,增强了与其他外设的兼容性。安全特性方面,该芯片支持加密配置比特流和CRC校验,防止非法复制和配置错误。开发工具链方面,可使用Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线和时序分析,支持SignalTap II进行片上逻辑分析,极大提升了调试效率。整体架构兼顾高性能与灵活性,适用于需要长期部署和高可靠性的工业及通信系统。
EP3SL50F780I3G广泛应用于对处理能力和系统灵活性要求较高的领域。在通信基础设施中,常用于基站信号处理、协议转换和数据包分类等任务,尤其适合无线接入网(RAN)和核心网边缘设备。在测试与测量仪器中,该FPGA可用于高速数据采集系统、实时信号生成与分析,例如示波器、逻辑分析仪和自动化测试平台。军工和航空航天领域利用其高可靠性与抗干扰能力,实现雷达信号处理、图像压缩传输和飞行控制系统中的可重构计算单元。广播与专业音视频设备中,该芯片可用于高清视频格式转换、帧同步、色彩空间变换及多路视频流复用/解复用。此外,在工业自动化控制系统中,它可作为主控处理器执行运动控制算法、PLC逻辑运算和EtherCAT等实时工业总线协议的硬件加速。由于其强大的逻辑资源和存储能力,也常被用于原型验证平台和ASIC前期验证系统,帮助缩短产品开发周期。对于科研机构和高校实验室,该器件是研究数字信号处理、机器视觉和并行计算的理想平台。
EP3SL50F780I4N
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EP4SGX50F29C3