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EP4CE10F17C8LN 发布时间 时间:2025/12/27 13:45:56 查看 阅读:11

EP4CE10F17C8LN 是 Altera(现为 Intel PSG)公司 Cyclone IV E 系列中的一款现场可编程门阵列(FPGA)芯片。Cyclone IV 系列是基于90nm低功耗工艺制造的,旨在为成本敏感型应用提供高性价比的解决方案。EP4CE10F17C8LN 属于该系列中中等规模的器件,适合用于通信、工业控制、消费电子和汽车辅助系统等多种嵌入式应用。该器件封装为 F17(17mm x 17mm FBGA),共256个引脚,适用于紧凑型PCB设计。其内部资源包括逻辑单元(LEs)、嵌入式存储器、数字信号处理(DSP)模块、锁相环(PLL)以及丰富的I/O接口,支持多种标准电平。器件后缀中的'C8'表示其工作温度范围为商业级(0°C 至 +85°C),速度等级为8,属于中等性能级别。作为非易失性配置器件,EP4CE10F17C8LN 在上电时需通过外部配置芯片(如 EPCS 系列)加载配置数据,或由微控制器等主控设备进行配置。该芯片广泛应用于需要灵活硬件重构能力的场合,例如原型开发、接口桥接、算法加速和实时信号处理等场景。由于 Cyclone IV 系列已进入成熟期,该型号在市场上具有良好的供应稳定性和技术支持生态。

参数

系列:Cyclone IV E
  逻辑单元(LEs):10320
  寄存器(Registers):约 5,320
  嵌入式存储器(比特):398,848
  M9K 存储块数量:48
  DSP 模块数量:30
  用户I/O数量:最大148
  引脚数:256
  封装类型:FBGA-256 (17x17)
  电源电压(核心):1.2V
  I/O电压范围:1.2V 至 3.3V
  速度等级:8
  工作温度范围:0°C 至 +85°C
  配置方式:主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PPS)
  PLL数量:2个全局时钟网络PLL
  收发器:无高速收发器
  制造工艺:90nm 低功耗工艺

特性

Cyclone IV E 系列 FPGA 具备高度优化的逻辑架构,采用适应性逻辑模块(ALM)结构的变体,每个逻辑单元(LE)能够实现组合逻辑或时序逻辑功能,并支持进位链优化,适合实现计数器、状态机和算术运算等常见数字电路。其内部包含多达48个 M9K 存储块,每个块可提供9K比特存储容量,总计接近400Kbit,可用于构建 FIFO、缓存、查找表或片上内存,显著减少对外部存储器的需求。
  该芯片集成了30个专用 DSP 模块,每个模块支持9x9乘法运算,可用于实现滤波器、FFT、数字调制解调等数字信号处理任务,适合在图像处理或音频处理中使用。两个高性能锁相环(PLL)支持时钟倍频、分频、相位偏移和动态频率切换,能够生成多个精确时钟信号以满足系统内不同模块的时序需求,提高系统同步性和稳定性。
  I/O架构支持广泛的单端信号标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI、SPI、I2C、UART等,便于与各类外设和传感器连接。所有I/O均可配置为输入、输出或双向模式,并具备可编程驱动强度和上拉/下拉电阻,增强了接口灵活性和信号完整性。此外,器件支持JTAG在线调试和边界扫描测试,有助于开发阶段的故障诊断和量产测试。
  在功耗方面,Cyclone IV E 采用低静态功耗设计,在待机状态下电流极低,适合对能效有要求的应用场景。其非易失性配置机制依赖外部串行配置芯片,但支持多种配置模式,允许用户根据系统需求选择最合适的启动方式。整体而言,EP4CE10F17C8LN 提供了良好的性能与成本平衡,配合 Quartus II 或 Quartus Prime 开发工具,可实现快速设计迭代和验证。

应用

EP4CE10F17C8LN 广泛应用于多个领域,尤其适合需要中等规模逻辑资源和高度灵活性的嵌入式系统。在工业自动化中,常用于PLC控制器、运动控制卡和工业通信网关的设计,利用其可重构特性实现多种现场总线协议的转换与适配,如Modbus转CAN或EtherCAT从站接口开发。
  在消费电子领域,该芯片可用于HDMI信号切换器、视频格式转换器、LCD驱动控制器等产品,借助其内置存储块和I/O资源实现视频流的缓存与转发。在通信设备中,它可作为协议桥接芯片,实现USB-UART、SPI-I2C、RS485-Ethernet等接口之间的数据转换,提升系统的互操作性。
  教育和科研领域也广泛采用该型号进行FPGA教学实验和原型验证,因其开发工具链成熟、学习资料丰富,非常适合初学者掌握Verilog/VHDL语言和数字系统设计方法。此外,在汽车电子辅助系统中,可用于车身控制模块(BCM)、车灯控制、传感器融合单元等非安全关键应用,提供比传统MCU更强的并行处理能力。
  由于其不带高速收发器,不适合千兆以太网或高速串行通信场景,但在百兆以太网MAC层处理、GPIO扩展、PWM生成、编码器接口等方面表现出色。结合Nios II 软核处理器,还可构建定制化的片上系统(SoC),实现软硬件协同设计,进一步拓展应用潜力。

替代型号

EP4CE10F17C8N
  EP4CE10F23C8N
  EP4CE6F17C8N
  EP4CE22F17C8N

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EP4CE10F17C8LN参数

  • 产品培训模块Three Reasons to Use FPGA's in Industrial DesignsCyclone IV FPGA Family Overview
  • 特色产品Cyclone? IV FPGAs
  • 标准包装90
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - FPGA(现场可编程门阵列)
  • 系列CYCLONE® IV E
  • LAB/CLB数645
  • 逻辑元件/单元数10320
  • RAM 位总计423936
  • 输入/输出数179
  • 门数-
  • 电源电压0.97 V ~ 1.03 V
  • 安装类型表面贴装
  • 工作温度0°C ~ 85°C
  • 封装/外壳256-BGA
  • 供应商设备封装256-FBGA(17x17)