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EPF81500ARC240-3 发布时间 时间:2025/12/27 13:40:50 查看 阅读:14

EPF81500ARC240-3是Altera(现Intel Programmable Solutions Division)公司生产的FLEX 8000系列的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该系列FPGA基于CMOS架构,采用SRAM工艺制造,具备高密度逻辑集成能力,适用于需要复杂逻辑控制和中等规模数据处理的应用场景。EPF81500ARC240-3型号中的'EPF'代表该器件属于FLEX 8000产品线,'81500'表示其逻辑容量约为15,000个可用门,'A'表示封装类型为PQFP(Plastic Quad Flat Package),'RC'表示其引脚形式为带散热片的方形扁平封装,'240'指该器件具有240个引脚,'-3'则代表其速度等级为-3,属于该系列中较快的性能等级。该芯片支持多种I/O标准,具备较强的驱动能力和电气兼容性,适合在工业控制、通信设备、测试仪器等领域使用。由于其SRAM工艺特性,该FPGA在断电后配置信息会丢失,因此通常需要配合一个外部非易失性存储器(如EPC1或EPCS系列配置器件)来存储配置数据,在上电时自动加载到FPGA中。该器件支持IEEE 1149.1 JTAG标准,可用于在线调试、边界扫描测试和编程下载,极大地方便了系统开发与维护。

参数

系列:FLEX 8000
  逻辑单元(约):15,000门
  宏单元数:1,208
  嵌入式阵列块(EAB):8
  I/O引脚数:196
  封装类型:PQFP-240
  工作电压:5V ± 5%
  速度等级:-3(典型tpd = 5.0 ns)
  工作温度范围:0°C 至 70°C(商业级)
  配置方式:串行、并行、JTAG
  时钟管理:支持多个全局时钟网络
  功耗:典型静态功耗约150mW,动态功耗依使用情况而定

特性

FLEX 8000系列FPGA采用了先进的CMOS SRAM工艺,提供了高密度逻辑实现能力,特别适合复杂时序逻辑和组合逻辑的设计需求。EPF81500ARC240-3内部由逻辑阵列块(LAB)、嵌入式阵列块(EAB)、可编程互连资源、I/O控制模块以及全局布线通道组成。每个LAB包含多个宏单元,能够实现高效的逻辑函数和状态机设计。EAB模块可配置为RAM、FIFO或双端口存储器,支持异步和同步读写操作,为数据缓存和查找表应用提供了硬件支持。该器件具备多达8个EAB,每个EAB可提供2048位存储容量,总计可构建约16K位的片上存储资源,满足中等规模的数据处理需求。
  该芯片支持多路全局时钟信号,可通过专用低延迟路径驱动内部逻辑和触发器,有效减少时钟偏移,提高系统时序稳定性。I/O引脚支持多种电平标准,包括LVTTL、LVCMOS等,并具备可编程驱动强度和施密特触发输入选项,增强了对外部电路的适应能力。此外,所有I/O均支持三态控制,便于总线结构设计。器件内部还集成了上电复位电路和JTAG边界扫描功能,支持ISP(In-System Programming),允许在不拆卸芯片的情况下进行程序更新和调试,极大提升了开发效率。
  EPF81500ARC240-3的-3速度等级意味着其关键路径延迟较低,适合对时序要求较高的应用。其240引脚PQFP封装提供了充足的I/O资源,同时保持了相对紧凑的物理尺寸,适用于空间受限但功能复杂的系统设计。尽管该器件属于较早期的FPGA产品,但由于其稳定性和成熟的设计工具链支持,在一些遗留系统升级或长期供货项目中仍具有应用价值。Altera的MAX+PLUS II开发环境可完整支持该器件的综合、布局布线、仿真和编程操作。

应用

EPF81500ARC240-3广泛应用于需要中等规模可编程逻辑的工业和通信系统中。在工业自动化领域,它常被用于PLC控制器、运动控制卡、I/O扩展模块等设备中,实现复杂的逻辑控制、协议转换和信号调度功能。由于其具备较强的I/O驱动能力和灵活的引脚配置,能够直接与传感器、执行器及工业总线接口(如RS-485、CAN)连接,减少了外围接口芯片的使用,降低了系统成本和复杂度。
  在通信设备中,该器件可用于T1/E1线路接口单元、帧同步器、信令处理模块等场合,利用其EAB资源实现数据缓冲和协议解析功能。其多全局时钟网络支持多速率数据处理,适合处理来自不同信道的异步数据流。此外,在测试与测量仪器中,如逻辑分析仪、信号发生器和自动测试设备(ATE),EPF81500ARC240-3可用于实现高速数据采集控制、触发逻辑和数据预处理算法,提升仪器响应速度和灵活性。
  在军事和航空航天领域,虽然该器件本身为商业级温度范围,但通过适当的筛选和加固措施,也可用于非极端环境下的子系统中,如地面控制单元、雷达信号预处理模块等。此外,由于其长期稳定的供货历史和成熟的技术文档支持,许多老旧系统的升级或备件替换项目仍在使用该型号,确保了系统的延续性和维护便利性。教育机构也常将其用于数字逻辑、FPGA设计和嵌入式系统课程的教学实验平台。

替代型号

EPF81500ARC240-4
  EPF8200ARC240-3
  EPF8280ARC240-3

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