时间:2025/12/27 15:00:07
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EPF10K50GC403-3N是Altera(现为Intel Programmable Solutions Division)推出的FLEX 10K系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)。该器件基于SRAM工艺,支持高密度逻辑集成和灵活的系统设计,广泛应用于通信、工业控制、图像处理和消费电子等领域。FLEX 10K系列采用嵌入式可编程架构,将连续的逻辑块阵列与嵌入式系统模块相结合,能够在单芯片上实现复杂的数字系统功能。EPF10K50GC403-3N拥有50,000个可用门的逻辑容量,适用于中等规模的复杂设计需求。其封装形式为403引脚的BGA(Ball Grid Array),具有较小的占地面积和良好的电气性能,适合对空间敏感的应用场景。该芯片的工作电压为5V,兼容TTL/CMOS电平标准,便于与其他外围器件进行接口连接。此外,它支持多电压I/O操作,并具备可配置的I/O引脚,允许用户根据实际应用需要设定驱动强度和电平标准。EPF10K50GC403-3N还集成了锁相环(PLL)电路,可用于时钟管理、频率合成和抖动抑制,提升系统的时序稳定性和同步能力。
型号:EPF10K50GC403-3N
制造商:Altera(现Intel)
系列:FLEX 10K
逻辑门数:50,000 gates
可用逻辑单元(LEs):约2,880个
嵌入式阵列块(EABs):8个
最大用户I/O数:319
工作电压:5V ± 10%
封装类型:403-pin BGA (Ceramic)
工作温度范围:0°C 至 70°C
建立时间:典型3ns
最大系统时钟频率:约125 MHz
配置方式:支持主动串行、被动并行、JTAG等
EPF10K50GC403-3N作为FLEX 10K系列的重要成员,具备高度集成的嵌入式可编程架构,能够有效支持复杂逻辑设计的需求。该器件采用了基于SRAM的查找表(LUT)结构,每个逻辑单元由一个4输入LUT和一个可配置寄存器组成,使得组合逻辑和时序逻辑都能高效实现。其内部包含多个嵌入式阵列块(EAB),每个EAB可提供高达2,048位的RAM存储空间,总共可提供超过16KB的片上存储资源,非常适合用于实现FIFO、数据缓存、状态机表或小型处理器的数据存储等功能。
该芯片支持多种配置模式,包括被动并行(PPS)、被动串行(PS)以及JTAG边界扫描配置,极大提升了系统调试和编程的灵活性。通过JTAG接口,用户可以在不中断系统运行的情况下进行在线编程和故障诊断,显著提高了开发效率和系统维护便利性。此外,器件内置的锁相环(PLL)模块支持时钟倍频、分频和相位调整功能,可生成精确的内部时钟信号,满足高速同步系统对时钟精度的要求。
在I/O方面,EPF10K50GC403-3N提供了多达319个可编程I/O引脚,所有I/O均可单独配置为输入、输出或双向模式,并支持多种电平标准(如LVTTL、LVCMOS等),增强了与外部设备的兼容性。其I/O结构还包括可编程的摆率控制和驱动强度调节,有助于降低电磁干扰(EMI)并优化信号完整性。由于基于SRAM工艺,该FPGA在断电后配置信息会丢失,因此通常需要外接专用的配置芯片(如EPC系列)来保存配置数据并在上电时自动加载。
该器件还支持热插拔功能,在电源斜坡上升过程中能保持I/O处于高阻态,防止总线冲突,适用于背板系统或多板卡插拔环境。整体而言,EPF10K50GC403-3N以其高逻辑密度、丰富的片上资源和灵活的配置选项,成为上世纪末至本世纪初许多高端数字系统设计的核心选择之一。
EPF10K50GC403-3N广泛应用于需要中等以上逻辑规模和高性能时序控制的领域。在通信系统中,常被用于协议转换、数据包处理、接口桥接(如PCI-to-Local Bus)以及电信交换设备中的控制逻辑实现。由于其具备足够的逻辑资源和嵌入式存储块,适合构建专用的数据路径处理单元,例如ATM信元处理、帧同步和CRC校验等任务。
在工业自动化领域,该芯片可用于运动控制、PLC(可编程逻辑控制器)核心逻辑、传感器数据采集与预处理系统。其高可靠性与宽温适应能力使其能在较恶劣的工业环境中稳定运行。同时,由于支持多I/O标准和可编程接口时序,能够轻松对接各类工业总线(如CAN、RS-485、Profibus等)的物理层芯片。
在图像和视频处理应用中,EPF10K50GC403-3N可用于实现图像采集控制、像素数据缓存、简单的图像增强算法(如边缘检测、灰度变换)以及视频流格式转换。配合外部SDRAM或SRAM,可以构建完整的图像处理前端系统,应用于医疗成像、安防监控或机器视觉设备中。
此外,该器件也常见于原型验证平台和ASIC替代方案中,工程师利用其可重编程特性快速迭代设计逻辑,缩短产品开发周期。教育科研机构也曾广泛使用该型号进行数字系统教学实验和FPGA架构研究。尽管目前已逐步被新型Cyclone、Arria等系列取代,但在一些老旧设备维护和升级项目中仍具实用价值。
EP2C5Q208C8N, EPF10K50RC240-3, EPF10K60GC240-3