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EP4CE75F23C7 发布时间 时间:2025/12/27 13:50:58 查看 阅读:11

EP4CE75F23C7 是Altera(现为英特尔Intel旗下)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)芯片。该器件基于90nm制造工艺,属于非易失性SRAM型FPGA,需外接配置芯片(如EPCS系列)进行上电配置。EP4CE75F23C7 采用F23封装(FBGA封装,1152引脚),具有丰富的逻辑资源、高速I/O和嵌入式存储器,适用于中高端工业控制、通信设备、视频处理、测试测量以及消费类电子等需要高度灵活性和可重构性的应用场景。该芯片支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,具备良好的系统集成能力。其核心电压为1.0V,I/O电压根据组别可在1.2V至3.3V之间灵活配置,适合多电压系统设计。此外,EP4CE75F23C7 内部集成了锁相环(PLL)模块,可用于时钟管理与频率合成,提高系统时序性能和稳定性。由于其强大的资源规模和成熟的开发工具链(如Quartus II或Intel Quartus Prime),该芯片在科研、教育及工业领域广泛应用。

参数

型号:EP4CE75F23C7
  系列:Cyclone IV E
  逻辑单元(LEs):75856
  自适应逻辑模块(ALMs):37928
  寄存器:约151000
  嵌入式存储器(比特):4841472
  嵌入式存储器(Kbits):4320
  M9K存储块数量:396
  乘法器(18x18):168
  通用I/O数量:624
  最大用户I/O:624
  PLL数量:4
  收发器数量:无高速收发器
  封装类型:FBGA-1152
  工作温度范围:0°C 至 85°C
  工艺技术:90nm
  核心电压:1.0V

特性

Cyclone IV E 系列 FPGA 提供了出色的性价比,在保持低功耗的同时显著提升了逻辑密度和性能。EP4CE75F23C7 拥有高达75856个逻辑单元和396个M9K存储块,使其能够实现复杂的状态机、数据路径处理以及大型数字系统的设计。其内部结构采用高度优化的互连架构,支持快速信号传播和低延迟路径,适用于高吞吐量的数据流应用。
  该芯片支持多种单端和差分I/O标准,兼容广泛的外围接口协议,如DDR2、DDR3、SPI、I2C、UART、Ethernet MAC等,便于系统扩展与集成。每个I/O均支持可编程驱动强度和上拉电阻,增强了信号完整性与抗干扰能力。此外,芯片内置四个高性能锁相环(PLL),每个PLL可提供多个输出时钟,支持动态相位调整、可编程占空比和扩频时钟输入,满足复杂系统对多时钟域、时钟倍频/分频和抖动净化的需求。
  EP4CE75F23C7 支持通过JTAG、AS(主动串行)、PS(被动串行)等多种配置模式加载配置数据,通常配合EPCS或EPCQ系列串行配置器件使用。配置过程支持CRC校验和看门狗定时器保护,提升系统可靠性。在安全性方面,该器件支持Bitstream加密(通过内部密钥),防止设计被非法复制或读取。同时,它还支持部分重配置功能(需软件支持),允许在运行时动态更新部分逻辑而不影响其他模块工作,适用于需要动态功能切换的应用场景。
  得益于Intel Quartus Prime 开发工具的支持,设计者可以使用Verilog HDL或VHDL进行设计输入,并借助SignalTap II 进行片内逻辑分析,极大提高了调试效率。此外,该平台支持Nios II 软核处理器的嵌入,使用户可以在同一芯片上构建完整的片上系统(SoC),实现软硬件协同设计。尽管该芯片不具备高速收发器(如GTX/GTP),但其丰富的通用资源仍足以胜任大多数中速通信和控制任务。

应用

EP4CE75F23C7 广泛应用于多个技术领域。在工业自动化中,常用于PLC控制器、运动控制卡、机器视觉采集模块和工业通信网关,利用其高I/O数量和实时处理能力实现多轴伺服控制与传感器融合处理。
  在通信领域,该芯片可用于实现协议转换器、以太网交换机前端处理、TDM over IP 网关以及基站基带处理单元的辅助逻辑控制。其大容量存储资源和乘法器阵列也适用于数字信号处理任务,例如FIR滤波器、FFT变换和调制解调算法的硬件加速。
  在视频与图像处理方面,EP4CE75F23C7 常用于HDMI/VGA 视频拼接器、帧缓存器、图像缩放与色彩空间转换模块,尤其适合需要多路视频输入输出的监控系统和显示终端设备。
  此外,在科研与教育领域,因其开发资料丰富、生态成熟,被广泛用于FPGA教学实验平台、数字系统课程设计以及研究生科研项目原型验证。在医疗设备、测试仪器(如逻辑分析仪、任意波形发生器)中也有应用,用于实现精确时序控制与高速数据采集。
  由于其高可靠性与长期供货保障,该芯片也被用于一些航空航天和国防相关的地面控制系统中(非飞行级应用),执行数据预处理与接口适配功能。

替代型号

EP4CGX75CF23C7
  EP4CE115F29C7
  5CGXBA7C6F27C7

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EP4CE75F23C7参数

  • 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60
  • 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4713
  • 逻辑元件/单元数75408
  • RAM 位总计2810880
  • 输入/输出数292
  • 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484-BGA
  • 供应商设备封装484-FBGA(23x23)