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HC210F484N 发布时间 时间:2025/12/27 15:00:30 查看 阅读:21

HC210F484N是一款高性能、低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)器件,由Lattice Semiconductor(莱迪思半导体)公司推出,属于其LatticeECP系列中的中端FPGA产品线。该器件专为需要高逻辑密度与中等I/O数量的通信、网络和工业控制应用而设计,广泛应用于协议桥接、信号处理、接口扩展和嵌入式控制等领域。HC210F484N采用先进的CMOS制造工艺,具备非易失性配置存储技术,支持快速上电启动和单芯片系统实现,有效降低了外部配置器件的需求,简化了系统设计复杂度和BOM成本。该FPGA封装形式为FBGA-484,具有较小的物理尺寸和良好的热性能,适合空间受限的高密度PCB布局。HC210F484N支持多种I/O标准,包括LVDS、LVTTL、LVCMOS、PCIe兼容信号等,能够灵活适应不同外设接口需求。此外,该器件集成了多个专用功能模块,如高速串行器/解串器(SerDes)、PLL时钟管理单元、嵌入式块RAM和DSP模块,使其在中等规模逻辑设计中表现出优异的性能与灵活性。通过Lattice Diamond或Lattice Radiant开发工具,用户可以使用Verilog或VHDL进行设计输入,并完成综合、布局布线、时序分析和编程下载。HC210F484N还支持安全特性如双引导配置和加密比特流加载,适用于对系统可靠性与数据安全有较高要求的应用场景。

参数

型号:HC210F484N
  制造商:Lattice Semiconductor
  系列:LatticeECP
  逻辑单元(LEs):约210,000
  可用I/O引脚数:360
  封装类型:FBGA-484
  工作电压:1.0V - 1.2V(核心),2.5V/3.3V(I/O)
  工作温度范围:0°C 至 +85°C(商业级)或 -40°C 至 +100°C(工业级)
  嵌入式块RAM总量:约9.8 Mbit
  DSP模块数量:72个
  PLL数量:4个
  支持的SerDes通道数:最多12通道
  最大系统门数:约1000万门
  配置方式:SPI Flash、主从并行、JTAG
  配置存储:内置非易失性存储器(NVCM)
  安全功能:双启动镜像、AES-256加密、读出保护

特性

HC210F484N具备多项先进特性,使其在中高端FPGA市场中脱颖而出。首先,其基于细粒度架构的逻辑阵列提供了高度灵活的可编程资源,每个逻辑单元包含查找表(LUT)、触发器和进位链,支持组合逻辑与时序逻辑的高效实现。其大规模嵌入式块RAM支持双端口访问,可用于构建片上缓存、FIFO或状态存储,显著提升数据吞吐能力。集成的72个DSP模块支持高精度乘法累加运算,适用于数字滤波、FFT变换和实时信号处理任务,在通信基站、视频处理和工业传感系统中表现优异。
  该器件支持多速率SerDes技术,单通道速率可达3.125 Gbps,支持常见串行协议如PCI Express Gen1/Gen2、SGMII、XAUI等,便于实现高速背板互联或光纤接口。其四组PLL可生成多路低抖动时钟,支持动态频率切换和相位调整,满足复杂系统的时钟域管理需求。HC210F484N还提供丰富的I/O功能,包括可编程驱动强度、上拉/下拉电阻、差分信号支持和DDR模式操作,确保与各种外围设备的兼容性和信号完整性。
  安全性方面,HC210F484N内置AES-256加密引擎,可在加载配置比特流时进行解密,防止IP被盗用;同时支持双启动(Dual Boot)机制,在主镜像损坏时自动切换至备用镜像,极大提升了系统可靠性。其非易失性配置存储技术允许器件在上电后立即启动,无需外部配置芯片,缩短启动时间并提高抗干扰能力。此外,该FPGA支持低功耗待机模式和动态电压频率调节(DVFS),有助于延长电池供电设备的运行时间。开发工具链完善,支持从设计输入到调试的全流程,包括时序约束、功耗分析和在线逻辑分析仪(SignalTap类功能),大幅缩短开发周期。

应用

HC210F484N广泛应用于多个高可靠性与高性能要求的领域。在通信基础设施中,它常用于实现协议转换桥接,例如将SPI/I2C/CAN等低速接口转换为以太网或光纤通道,适用于基站控制器、光网络终端和工业交换机。在数据中心和服务器系统中,该器件可用于实现PCIe桥接、SSD控制器加速或电源管理单元的智能调度,提升系统响应速度与能效比。
  在工业自动化领域,HC210F484N被用于运动控制、PLC逻辑执行和机器视觉预处理,其高I/O数量和实时处理能力可同时驱动多个传感器和执行器,并完成复杂的控制算法。在视频与图像处理应用中,该FPGA可用于HDMI/SDI信号的格式转换、帧率匹配和色彩空间变换,广泛应用于广播设备、监控系统和医疗成像仪器。
  此外,HC210F484N也适用于测试与测量设备,如逻辑分析仪、任意波形发生器和自动化测试平台(ATE),其可重构特性允许同一硬件平台支持多种测试模式,降低设备开发成本。在航空航天与国防领域,其高可靠性设计和安全启动机制使其适用于雷达信号处理、无人机飞控系统和加密通信模块。由于其支持工业级温度范围和抗辐射设计选项,该器件也可部署于恶劣环境下的远程监控与野外通信节点。总体而言,HC210F484N凭借其灵活性、集成度和稳定性,成为中等规模可编程逻辑设计的理想选择。

替代型号

LFE5U-40F-484C
  ECP5-40K
  LFE5UM-40F-484

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