J21PF-16SCB 时间：2025/12/27 16:06:10 阅读：15

J21PF-16SCB是一款由Jelly Electronics（捷利）生产的高性能、低功耗的现场可编程门阵列（FPGA）器件，专为工业控制、通信接口扩展和嵌入式逻辑控制应用设计。该芯片采用先进的CMOS工艺制造，具备高集成度和灵活性，适用于需要可重构逻辑和实时处理能力的应用场景。J21PF-16SCB属于J21PF系列中的一员，具有16个通用I/O引脚，支持多种电平标准，包括LVTTL、LVCMOS等，能够与多种外围设备无缝对接。该器件内置非易失性配置存储器，支持上电即用（Instant-On）功能，无需外部配置芯片，简化了系统设计并提高了可靠性。此外，J21PF-16SCB支持JTAG接口进行编程和调试，开发工具链完善，兼容主流EDA软件，便于工程师进行逻辑设计、仿真和下载。其小型化封装设计适合空间受限的应用环境，同时具备良好的抗干扰能力和宽温工作范围，可在工业级温度条件下稳定运行。

参数

型号：J21PF-16SCB
　　制造商：Jelly Electronics
　　器件类型：FPGA（现场可编程门阵列）
　　逻辑单元数量：约2000个系统门
　　用户可用I/O数量：16
　　I/O电压范围：1.8V - 3.3V
　　核心电压：1.2V
　　工作温度范围：-40°C 至 +85°C
　　封装形式：TQFP-48
　　编程方式：通过JTAG接口
　　配置存储：内置非易失性存储器
　　最大时钟频率：100MHz
　　传播延迟：典型值3.5ns
　　功耗（典型）：静态电流10μA，动态功耗随使用资源变化
　　支持电平标准：LVTTL, LVCMOS 1.8/2.5/3.3V
　　封装尺寸：7mm x 7mm

特性

J21PF-16SCB的核心优势在于其高度集成的可编程逻辑架构与便捷的配置机制相结合，提供了卓越的设计灵活性和快速部署能力。该器件内置非易失性配置存储器，使得在上电后无需依赖外部PROM或处理器加载配置数据，实现真正的“单芯片”解决方案，显著降低了系统复杂性和BOM成本。其16个通用I/O引脚均可独立配置为输入、输出或双向模式，并支持多种电压电平，适应不同外设的接口需求，尤其适合用于协议转换、信号调理和GPIO扩展等应用场景。
　　该FPGA采用低功耗CMOS工艺，在待机状态下静态电流仅为10μA，非常适合电池供电或对能效要求较高的工业设备。同时，器件内部集成了锁相环（PLL）模块，可用于时钟倍频、去抖和同步管理，提升系统时序稳定性。开发方面，J21PF-16SCB支持标准JTAG接口进行在线编程和调试，配合厂商提供的IDE工具（如JellyPRO），用户可通过原理图输入或硬件描述语言（如Verilog/VHDL）完成逻辑设计，并进行仿真验证与下载烧录。
　　此外，该芯片具备良好的抗电磁干扰（EMI）性能和ESD保护能力，所有I/O均具备±4kV HBM静电防护，增强了在恶劣工业环境下的可靠性。TQFP-48的小型化封装不仅节省PCB空间，还便于自动化贴片生产。整体而言，J21PF-16SCB以其高可靠性、低功耗和易用性，成为中小型逻辑控制项目中的理想选择，广泛应用于工控模块、通信网关、传感器接口和智能仪表等领域。

应用

J21PF-16SCB广泛应用于需要灵活逻辑控制和接口适配的嵌入式系统中。典型应用场景包括工业自动化领域的PLC扩展模块、远程I/O单元和现场总线协议转换器，利用其可编程特性实现Modbus、CAN、RS-485等通信协议的软实现。在消费电子领域，常用于多功能控制器中的按键扫描、LED驱动逻辑与时序控制。此外，该芯片也适用于测试测量设备中的信号路由与状态机控制，例如自动测试仪（ATE）中的触发逻辑生成与响应捕获。
　　由于其支持多电平I/O和低延迟特性，J21PF-16SCB还可作为微控制器的辅助协处理器，用于卸载高频时序任务，如PWM生成、编码器解码或多路ADC采样控制，从而提升主MCU的执行效率。在通信接口扩展方面，可用于UART转SPI、I2C分路器或GPIO扩展器的设计，特别适合MCU引脚资源紧张的紧凑型设备。此外，其非易失性配置特性使其在断电重启后仍能保持原有逻辑功能，适用于无人值守的远程监控终端或边缘计算节点。
　　教育和研发领域也是其重要应用方向，因其开发门槛较低且无需复杂电源管理，常被用于FPGA教学实验板和学生创新项目中，帮助初学者理解数字逻辑设计与硬件编程的基本概念。总体而言，J21PF-16SCB凭借其小巧体积、低功耗和高灵活性，成为连接模拟前端与数字处理核心之间的理想桥梁，在多种中低端可编程逻辑应用中展现出强大的适应能力。