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EPF10K50ETI144 发布时间 时间:2025/12/27 14:53:25 查看 阅读:16

EPF10K50ETI144 是由 Altera 公司(现为英特尔 Intel 子公司)推出的一款现场可编程门阵列(FPGA)芯片,属于 Flex 10K 系列。该系列是早期基于查找表(LUT)结构的 FPGA 产品之一,采用嵌入式可编程逻辑模块(EPLM)架构,将连续的逻辑阵列与嵌入式存储器块结合,提供高性能、高密度的可编程逻辑解决方案。EPF10K50ETI144 中的 'EPF' 表示增强型可编程逻辑器件,'10K' 指代 Flex 10K 系列,'50' 表示其等效逻辑门数约为 5 万门,'E' 代表器件采用 EEPROM 控制的 SRAM 编程技术,'TI' 指其封装形式为薄型 PQFP(Plastic Thin Quad Flat Package),'144' 表示其引脚数为 144 引脚。该芯片广泛应用于通信设备、工业控制、数字信号处理和原型验证系统中,适用于需要中等规模逻辑集成和灵活重构能力的应用场景。由于其基于 SRAM 的配置方式,该器件在每次上电时需从外部配置器件加载配置数据,以恢复用户定义的逻辑功能。

参数

型号:EPF10K50ETI144
  制造商:Altera (Intel)
  系列:Flex 10K
  逻辑单元(LEs):约 2880 个
  等效逻辑门:50,000 门
  嵌入式系统块 RAM 容量:5,760 位
  可用 I/O 引脚数:108
  最大用户可编程 I/O 数:108
  核心电压:5V
  I/O 电压:3.3V 或 5V 兼容
  封装类型:TQFP-144
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  配置方式:被动串行(PS)、快速被动并行(FPP)、主动串行(AS)
  时钟管理:支持全局时钟网络,最多 8 条全局时钟线
  建立时间典型值:4.3ns
  功耗:根据使用情况动态变化,典型静态功耗约 150mW

特性

Flex 10K 系列架构采用基于查找表(LUT)和嵌入式阵列块(EAB)的混合结构,使其在实现组合逻辑和时序逻辑方面具有高度灵活性。每个逻辑单元包含一个四输入查找表(LUT),可实现任意四变量布尔函数,并配备一个可编程触发器,支持寄存模式下的同步操作。多个逻辑单元组成逻辑阵列块(LAB),每个 LAB 包含八个逻辑单元,便于局部互连优化。EPF10K50ETI144 内部集成了两个嵌入式阵列块(EAB),每个 EAB 可提供 2048 位存储空间,总计 4096 位,可用于实现 FIFO、双端口 RAM 或状态机中的数据缓冲,显著提升数据密集型应用的性能。此外,该器件具备多条全局时钟、清零和使能信号线,支持高速同步设计,减少时钟偏移问题。其 I/O 单元支持多种电平标准,包括 TTL、LVCMOS 和 LVTTL,兼容 3.3V 和 5V 系统,便于与不同外围器件接口连接。器件采用 SRAM 工艺,逻辑配置信息易失,因此必须配合外部配置芯片(如 EPC1 或 EPCS 系列)使用,在上电时自动加载配置数据。该芯片支持多种配置模式,包括被动串行、被动并行和主动串行,适应不同系统对启动速度和接口复杂度的要求。设计工具方面,Altera 的 Quartus II 软件可支持该器件的综合、布局布线和仿真,同时支持 VHDL、Verilog HDL 和原理图输入等多种设计方法,极大提升了开发效率。尽管该芯片已逐步被 newer Cyclone 或 MAX 系列替代,但其稳定的电气特性和成熟的开发环境仍使其在一些 legacy 工业控制系统中持续服役。
  该器件还具备较强的抗干扰能力和稳定性,适合在工业级环境中长期运行。其封装为 TQFP-144,引脚间距为 0.5mm,适合表面贴装工艺,但在焊接过程中需注意热应力控制以避免封装变形或虚焊。由于其发布年代较早,目前官方已不再主推该型号,但仍可通过授权分销商或二手市场获取。对于新设计项目,建议评估更新型的 FPGA 器件以获得更低功耗、更高集成度和更好的技术支持。

应用

EPF10K50ETI144 广泛应用于各类需要中等规模可编程逻辑的电子系统中。在通信领域,常用于协议转换器、接口桥接电路(如 PCI 到 Local Bus 转换)、调制解调器控制逻辑等,其灵活的 I/O 配置和时钟管理能力使其能够适配多种通信标准。在工业自动化系统中,该芯片被用于运动控制器、PLC 扩展模块、传感器信号调理单元和人机界面(HMI)逻辑控制部分,能够实现复杂的时序控制和状态机逻辑。在消费类电子产品中,曾用于早期的多媒体设备、打印机控制板和数字家电中的主控协处理器。此外,在科研和教学领域,该器件因其架构清晰、开发工具成熟,被广泛用于 FPGA 教学实验平台和数字系统设计课程中,帮助学生理解可编程逻辑的基本原理和硬件描述语言的应用。在测试与测量设备中,EPF10K50ETI144 可作为数据采集系统的前端逻辑控制单元,实现高速采样时序生成、通道切换控制和数据缓存管理。由于其具备一定容量的片上 RAM 和多全局时钟支持,也适用于简单的数字信号处理任务,如 FIR 滤波器实现或编码/解码算法加速。尽管当前已有更先进的替代方案,但在维护老旧设备或兼容既有设计时,该芯片仍具有不可替代的价值。

替代型号

EPF10K50EFC256-1
  EPF10K40RC240-3
  EPF10K60RC240-3

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