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EPF10K50ETC144 发布时间 时间:2025/12/27 14:28:37 查看 阅读:12

EPF10K50ETC144是Altera公司(现为Intel Programmable Solutions Group)推出的FLEX 10K系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)。该器件采用嵌入式可编程逻辑架构,适用于实现复杂的数字逻辑功能。FLEX 10K系列是早期基于查找表(LUT)结构的FPGA之一,广泛用于通信、工业控制、消费电子和计算等领域。EPF10K50ETC144中的“EPF”表示可擦写可编程逻辑器件,“10K”代表所属系列,“50”表示其等效逻辑单元数量约为5万个门电路规模,“E”表明其为增强型版本,“TC144”则指明其封装形式为TQFP-144引脚。该芯片支持多种I/O标准,具备良好的电气性能与可靠性,适合中等复杂度的系统设计。
  该器件使用SRAM工艺制造,因此在每次上电时需要通过外部配置器件加载配置数据,通常配合串行或并行配置芯片如EPC系列使用。它提供多个全局时钟网络和低-skew时钟驱动能力,有助于实现高速同步设计。此外,该器件支持热插拔和多电压操作,在电源管理方面具有一定的灵活性。尽管该型号已属于较老一代产品,且目前已被后续更先进的Cyclone、Arria等系列所取代,但在一些老旧设备维护、工业升级项目或教育研究场景中仍可能被使用或参考。

参数

型号:EPF10K50ETC144
  制造商:Altera (Intel)
  系列:FLEX 10K
  逻辑单元(LEs):约50,000门级等效
  可用门数:50,000
  寄存器数量:典型值为684个触发器
  I/O引脚数:108
  封装类型:TQFP-144
  工作温度范围:0°C 至 70°C(商业级)
  供电电压:5.0V ± 10%
  配置方式:被动串行(PS)、被动并行(PP)、JTAG
  时钟输入数量:最多4个全局时钟输入
  存储容量(等效):约2,880位嵌入式RAM
  最大系统频率:典型值可达100 MHz以上(取决于设计)
  编程技术:基于SRAM工艺,需外置配置芯片

特性

FLEX 10K系列的核心架构由可编程逻辑块(Logic Array Block, LAB)、嵌入式阵列块(Embedded Array Block, EAB)、I/O控制块以及可编程互连资源组成。EPF10K50ETC144作为其中一款中高密度器件,具备较强的逻辑实现能力和灵活的资源配置。每个LAB包含多个逻辑单元(LE),这些LE基于4输入查找表(LUT)结构,能够实现任意组合逻辑函数,并配备独立的寄存器用于时序逻辑设计。这种结构使得设计者可以高效地映射复杂的布尔表达式和状态机逻辑。
  EAB是该器件的重要组成部分,可用于构建片上存储器、双端口RAM、FIFO缓冲区或其他需要密集数据处理的功能模块。每个EAB可提供约2,048位的RAM空间,多个EAB可通过拼接形成更大容量的存储结构,从而满足特定应用对临时数据存储的需求。此外,器件内部集成了专用的全局布线网络,包括多条低延迟、低偏移的全局时钟线,允许关键信号(如主时钟、复位信号)快速分布至整个芯片,有效提升系统的稳定性和运行速度。
  I/O方面,EPF10K50ETC144支持多种电平标准,兼容TTL和CMOS接口,允许与不同外围器件进行连接。每个I/O引脚均可单独配置为输入、输出或双向模式,并支持可调驱动强度和施密特触发输入选项,增强了对外部噪声干扰的抑制能力。同时,该器件支持边界扫描测试(IEEE 1149.1 JTAG标准),便于在生产测试和调试阶段进行引脚级检测和故障诊断。
  在配置机制上,该FPGA依赖外部非易失性存储器(如Altera的EPC1/EPC2配置器件)来保存配置比特流。上电后自动从配置芯片加载逻辑配置,也可通过JTAG接口进行在线编程和调试,极大地方便了开发过程中的迭代修改。虽然该器件不具备内置非易失性配置存储,但其灵活的配置方式使其适用于批量生产和原型验证等多种场景。

应用

EPF10K50ETC144因其较高的集成度和可重构特性,曾广泛应用于多个工业和技术领域。在通信系统中,常用于实现协议转换器、数据包处理引擎、接口桥接(如PCI-to-Local Bus)等功能模块。由于其支持多时钟域和异步逻辑设计,非常适合构建复杂的接口控制逻辑,例如在电信交换设备或网络适配卡中承担主控逻辑角色。
  在工业自动化领域,该器件可用于PLC控制器、运动控制卡、传感器信号调理单元等设备中,执行实时逻辑判断、脉冲计数、PWM生成及中断处理任务。其高可靠性和良好的抗干扰能力使其能够在恶劣环境下稳定运行。此外,在测试测量仪器中,常用来实现高速采集控制逻辑、数字信号预处理和状态监控功能。
  在消费类电子产品开发初期,该芯片也被用于原型验证平台,作为ASIC设计前的功能仿真载体。教育机构则利用其清晰的架构和成熟的开发工具链(如MAX+PLUS II),帮助学生理解FPGA工作原理和硬件描述语言(HDL)的设计流程。尽管当前主流设计已转向更高性能、更低功耗的现代FPGA,但EPF10K50ETC144仍在一些旧系统维护、备件替换和教学实验中发挥作用。

替代型号

EP2C5T144C8N
  EP4CE10E22C8N
  CYCLONE-5000

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