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EP4CE15F17C7N 发布时间 时间:2025/12/27 13:35:09 查看 阅读:28

EP4CE15F17C7N 是Altera(现为Intel PSG,即英特尔可编程解决方案部门)推出的一款基于Cyclone IV E系列的现场可编程门阵列(FPGA)芯片。Cyclone IV E系列是Altera低功耗、成本优化的FPGA产品线之一,主要面向对成本敏感且需要中等逻辑规模的应用场景。EP4CE15F17C7N 采用1.0V核心电压供电,基于90nm工艺制造,具备较高的逻辑密度与丰富的I/O资源,适用于通信、工业控制、消费电子、视频处理以及嵌入式系统等多种领域。该器件封装形式为FBGA-256(17mm x 17mm),具有144个可用用户I/O引脚,适合在空间受限但功能需求较高的设计中使用。其内部集成有15,408个逻辑单元(LEs),支持多种高速接口标准,并内置多个锁相环(PLL)用于时钟管理,提供灵活的时钟生成和同步能力。此外,该FPGA还集成了多达195个嵌入式存储单元(M9K块),总存储容量约为1797 kbits,可用于实现片上缓存、FIFO或数据缓冲等功能。EP4CE15F17C7N 支持多种配置方式,包括主动串行(AS)、被动串行(PS)和JTAG模式,通常配合EPCS系列配置器件完成上电自启动。该芯片工作温度范围为商业级(0°C 至 85°C),属于C7速度等级,表示其具有中等性能水平,适合大多数常规应用场景。

参数

系列:Cyclone IV E
  逻辑单元(LEs):15,408
  寄存器:约 19,000
  嵌入式存储器(M9K blocks):195 个
  总嵌入式存储容量:1,797,120 bits (约 224.64 KB)
  乘法器(18x18):66 个
  I/O 引脚数:144
  最大用户 I/O:144
  封装类型:FBGA-256 (17x17 mm)
  核心电压(VCCINT):1.0V
  IO供电电压(VCCIO):支持 1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.0V, 3.3V
  PLL 数量:2 个
  收发器数量:无(非GX版本)
  配置方式:AS, PS, JTAG
  速度等级:C7
  工作温度范围:0°C 至 +85°C
  制造工艺:90nm

特性

Cyclone IV E系列FPGA在架构设计上充分考虑了低成本与高性能之间的平衡,EP4CE15F17C7N 作为其中一款典型器件,在逻辑资源、功耗控制和I/O灵活性方面表现出色。其内部由逻辑阵列块(LAB)组成,每个LAB包含16个逻辑单元(LE),这些LE可以灵活配置为组合逻辑或时序逻辑,支持分布式存储和移位寄存器功能。通过Quartus II软件工具链,开发者可以高效地进行综合、布局布线和时序分析,充分发挥器件潜力。该芯片内置两个高性能锁相环(PLL),可用于实现时钟倍频、分频、相位偏移和动态相位调整,满足系统中多时钟域的设计需求,例如同步ADC采样、视频像素时钟生成等。
  在功耗管理方面,EP4CE15F17C7N 采用了多种节能技术,包括低电压核心运行、时钟使能控制、未使用模块自动关闭等机制,使其在待机或轻负载状态下保持较低的静态功耗。此外,其I/O支持多种单端和差分信号标准,如LVTTL、LVCMOS、PCI、SSTL、HSTL等,增强了与其他外设芯片的兼容性。所有I/O均具备可编程驱动强度和上拉/下拉电阻选项,便于适应不同的板级环境和信号完整性要求。
  该器件还支持边界扫描测试(JTAG),方便进行PCB调试和生产测试。同时,它可通过外部串行配置芯片(如EPCS16)实现上电自动加载配置数据,简化系统启动流程。对于需要固件更新的应用,也可通过在线编程(ISP)方式重新烧写配置内容,提升系统的可维护性和升级能力。总体而言,EP4CE15F17C7N 在成本、功耗、集成度和开发便利性之间取得了良好平衡,是一款适用于中低端复杂度项目的理想FPGA选择。

应用

EP4CE15F17C7N 广泛应用于各类需要可编程逻辑和实时处理能力的电子系统中。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、运动控制卡、传感器信号调理模块以及工业通信网关的设计,利用其高I/O数量和灵活的接口适配能力实现多通道数字输入输出和协议转换功能。在消费类电子产品中,该芯片可用于LCD驱动控制、触摸屏接口处理、音视频信号切换和图像预处理等任务,尤其适合需要定制化逻辑而非通用处理器解决的场景。
  在通信设备中,EP4CE15F17C7N 可作为接口桥接芯片,实现不同总线标准之间的转换,例如SPI转UART、I2C转GPIO扩展、以太网MAC层逻辑实现等。由于其具备足够的逻辑资源和嵌入式存储器,也常被用于小型网络交换机、路由器的数据路径控制模块设计。
  在教学与科研领域,该芯片因配套开发工具成熟、学习资料丰富而被广泛用于高校FPGA课程实验平台和学生创新项目中,帮助学习者掌握Verilog/VHDL语言编程、时序约束设置、硬件调试等关键技能。此外,在医疗设备、测试测量仪器、LED显示控制系统等领域也有广泛应用,特别是在需要精确时序控制或多路并行采集的场合表现优异。

替代型号

EP4CE22F17C7N
  EP4CE10F17C8N
  EP4CE6E22C8N

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EP4CE15F17C7N参数

  • 产品培训模块Designing an IP Surveillance CameraThree 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963
  • 逻辑元件/单元数15408
  • RAM 位总计516096
  • 输入/输出数165
  • 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256-BGA
  • 供应商设备封装256-FBGA(17x17)
  • 其它名称544-2664