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EP4CE10F17I8L 发布时间 时间:2025/12/27 14:00:22 查看 阅读:11

EP4CE10F17I8L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系列基于90nm低功耗工艺制造,专为成本敏感和功耗敏感的应用而设计,在通信、工业控制、消费电子、汽车电子和医疗设备等领域广泛应用。EP4CE10F17I8L属于该系列中规模适中的型号,具备良好的逻辑资源、嵌入式存储容量和I/O灵活性,适合中等复杂度的数字系统设计。
  该器件采用FBGA-256封装,具有17mm x 17mm的封装尺寸,适用于空间受限但需要一定处理能力的设计场景。其内部结构包含可编程逻辑单元(LE)、嵌入式存储器块(M9K)、数字信号处理模块(DSP)、锁相环(PLL)以及丰富的I/O引脚资源。支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,便于与外部存储器、传感器和其他外设进行高速接口连接。
  EP4CE10F17I8L的工作温度等级为工业级(-40°C至+85°C),后缀'I8L'表示其为工业温度范围、速度等级8、低功耗版本,适合在恶劣环境条件下稳定运行。该芯片可通过JTAG或AS(Active Serial)模式进行配置,通常配合EPCS或EPCQ系列串行配置器件使用。开发工具方面,支持Quartus II或更新版本的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。

参数

系列:Cyclone IV E
  逻辑单元(LEs):10320
  自适应逻辑模块(ALMs):无(Cyclone IV 使用LE架构)
  寄存器:约 12,384
  嵌入式存储器(bit):384 Kbits
  M9K 存储块数量:44
  DSP 模块数量:30
  用户I/O数量:144
  I/O标准支持:LVTTL、LVCMOS、SSTL、HSTL、LVDS等
  封装类型:FBGA-256
  引脚数:256
  工作电压核心:1.0V
  I/O电压范围:1.2V 至 3.3V
  速度等级:8
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  PLL数量:2
  收发器支持:无(非GX型号)
  配置方式:JTAG、AS(Active Serial)
  配置器件兼容:EPCS/EPCQ系列

特性

EP4CE10F17I8L具备多项关键特性,使其在中低端FPGA市场中具有较强的竞争力。首先,其基于90nm低K介质工艺制造,显著降低了动态和静态功耗,相比前代产品功耗降低超过20%,非常适合对能效要求较高的便携式设备或长时间运行的工业控制系统。Cyclone IV E系列通过优化晶体管设计和电源管理机制,在保持高性能的同时实现了优异的功耗表现。
  其次,该器件提供了丰富的逻辑资源和嵌入式功能模块。10320个逻辑单元足以实现复杂的时序逻辑和组合逻辑电路,例如状态机、数据路径控制、协议解析等。44个M9K存储块总计提供384Kbit的片上RAM,可用于构建FIFO、缓存、查找表或双端口RAM,极大减少了对外部存储器的依赖,从而简化系统设计并提高可靠性。30个内置的DSP模块支持高效乘法累加运算,适用于数字滤波、FFT、电机控制算法等信号处理任务,无需额外添加专用DSP芯片即可完成中等强度的数据处理。
  再者,该FPGA支持多达144个用户I/O引脚,并兼容多种单端和差分I/O标准,具备出色的接口兼容性。这使得它可以轻松连接DDR2、SDR SDRAM、LCD控制器、ADC/DAC、以太网PHY等多种外设。两个独立的锁相环(PLL)可用于时钟生成、倍频、分频和相位调整,支持精确的时序控制和时钟域转换,提升系统的同步性能和稳定性。
  此外,EP4CE10F17I8L支持多种配置模式,包括通过AS接口从串行配置芯片自动加载配置数据,也可通过JTAG进行调试和编程。其非易失性配置特性确保每次上电后能自动加载设计,提升了系统启动的可靠性和便捷性。Intel Quartus Prime软件提供强大的综合、仿真和调试工具链,支持SignalTap II逻辑分析仪进行片上调试,大大缩短了开发周期和故障排查时间。

应用

EP4CE10F17I8L广泛应用于多个领域,尤其适合需要灵活逻辑控制和中等计算能力的嵌入式系统。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、运动控制卡、IO扩展模块和工业通信网关,利用其高I/O密度和实时处理能力实现多轴伺服控制或现场总线协议转换(如Modbus、CANopen)。
  在消费电子中,该芯片可用于视频处理前端、HDMI切换器、摄像头图像采集与预处理系统,结合其LVDS输入能力和内部逻辑资源,能够实现像素时钟恢复、色彩空间转换和帧缓冲等功能。在汽车电子中,可用于车身控制模块(BCM)、车载显示驱动、传感器融合节点等,其工业级温度特性和抗干扰能力确保在复杂电磁环境下稳定运行。
  通信设备方面,EP4CE10F17I8L可用于小型基站接口板、光模块控制、协议转换器等,支持SPI、I2C、UART、Ethernet MAC等常用通信接口的软核实现。在医疗设备中,可用于便携式监护仪、超声波信号采集前端、生命体征处理单元,其低功耗和高可靠性满足医疗认证要求。
  此外,该芯片也常被用于教学实验平台和科研原型开发,因其性价比高、开发工具成熟,成为高校FPGA课程和学生项目的首选器件之一。配合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。

替代型号

EP4CE10F17C8N
  EP4CE10F23C8N
  EP4CE22F17C8N
  EP4CE6E22C8N

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EP4CE10F17I8L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-40°C ~ 100°C
  • 封装/外壳256-BGA
  • 供应商设备封装256-FBGA(17x17)