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EP4CE55F29CI7N 发布时间 时间:2025/12/27 14:45:29 查看 阅读:8

EP4CE55F29CI7N是Altera(现为Intel PSG)公司Cyclone IV E系列中的一款高性能、低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)器件。该芯片基于90nm制造工艺,专为成本敏感且对性能有一定要求的应用而设计,广泛应用于通信、工业控制、消费电子、视频处理和测试测量等领域。Cyclone IV E系列在继承前代产品优势的基础上,进一步优化了逻辑资源、存储器带宽和功耗管理,提供了更高的系统集成度和灵活性。EP4CE55F29CI7N拥有丰富的可编程逻辑单元,支持多种I/O标准和高速串行接口,配合强大的开发工具Quartus II,用户可以实现复杂的功能设计与快速原型验证。其封装形式为FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array),共672个引脚,适用于高密度PCB布局。该器件的工作温度范围为工业级(-40°C至100°C),符合无铅和RoHS环保标准,适合在严苛环境下稳定运行。此外,该FPGA还集成了多个锁相环(PLL)、高速收发器和嵌入式存储器块,能够满足多通道数据处理、实时控制和信号调节等需求。由于其出色的性价比和广泛的生态系统支持,EP4CE55F29CI7N成为中端FPGA应用中的主流选择之一。

参数

系列:Cyclone IV E
  逻辑单元(LEs):55,000
  自适应逻辑模块(ALMs):约32,080
  寄存器:约68,400
  嵌入式存储器(bit):4,841,472
  乘法器(18x18):133
  通用PLL:4
  I/O引脚数:472
  最大用户I/O:472
  封装类型:FBGA-672
  工作电压:核心1.0V,I/O 1.8V/2.5V/3.0V/3.3V
  工作温度:-40°C 至 +100°C
  速度等级:7

特性

EP4CE55F29CI7N具备高度集成的可编程逻辑架构,采用自适应逻辑模块(ALM)设计,每个ALM可高效实现多种组合和时序逻辑功能,显著提升逻辑利用率和性能。其内部包含超过55,000个逻辑单元,支持复杂的数字系统设计,如多通道数据采集、协议转换和算法加速等。
  该器件配备高达4.8 Mbit的嵌入式存储器,分布在多个M9K存储块中,每个M9K块为9 Kbit,支持双端口、FIFO和ROM等多种配置模式,适用于图像缓存、数据队列和查找表等应用场景。
  内置133个18×18位硬件乘法器,可配置为DSP模块,支持滤波、FFT、CORDIC等数字信号处理操作,极大提升了数学运算效率,适用于音频、视频和通信系统的实时处理需求。
  EP4CE55F29CI7N提供4个通用锁相环(PLL),可用于时钟合成、抖动清除、频率合成和动态相位调整,支持多时钟域设计,确保系统各模块间的同步性和稳定性。
  该FPGA支持多达472个用户I/O引脚,兼容LVTTL、LVCMOS、SSTL、HSTL等多种I/O标准,最大切换速率可达470 Mbps,支持DDR I/O操作,适用于高速接口扩展,如SRAM、LCD、PCIe(通过Soft IP)和千兆以太网。
  功耗方面,该器件采用动态电压频率调节技术和低静态功耗设计,在典型工作条件下核心电流仅为几百毫安,适合对能效有要求的应用场景。
  此外,该芯片支持JTAG、AS和PS等多种配置模式,可通过EPCS或外部Flash进行上电自动加载,配置数据可加密保护,增强系统安全性。
  结合Quartus II开发环境,用户可使用Verilog、VHDL或SystemVerilog进行设计输入,并利用SignalTap II进行片内逻辑分析,实现高效的调试与验证流程。

应用

EP4CE55F29CI7N广泛应用于需要中高端可编程逻辑能力的工业与消费类电子产品中。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、运动控制卡、多轴伺服驱动器和工业通信网关的设计,能够实现多种现场总线协议(如Modbus、CANopen、EtherCAT等)的软核实现。
  在视频与图像处理方面,该FPGA可用于HDMI输入输出模块、视频缩放器、帧缓冲器和摄像头采集卡,支持VGA、DVI和高清视频流的编解码处理,适用于安防监控、医疗成像和多媒体显示设备。
  通信系统中,EP4CE55F29CI7N可用于构建多路T1/E1接口卡、光传输设备和无线基站基带处理单元,凭借其丰富的I/O资源和DSP能力,可同时处理多个信道的数据复用与解复用。
  在测试与测量仪器中,如示波器、逻辑分析仪和信号发生器,该芯片承担高速数据采集、触发控制和波形重建等核心任务。
  教育与科研领域也广泛采用该型号进行FPGA教学实验、数字系统设计课程和研究生课题开发,因其资料丰富、开发工具成熟,学习曲线相对平缓。
  此外,该器件还可用于雷达信号模拟、加密算法实现、软件定义无线电(SDR)平台以及机器人控制系统等复杂嵌入式系统中,展现出极强的通用性和可扩展性。

替代型号

EP4CE55F23C8N
  EP4CE55F29C8N
  EP4CE55F31C8N
  5CGXFC5C6F27C8

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