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MACH-211SP-10VC 发布时间 时间:2025/9/29 22:58:37 查看 阅读:9

MACH-211SP-10VC 是一款由Microchip Technology公司(原Actel公司)生产的基于FlashPro架构的现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于MACH XO系列的衍生产品。该器件采用非易失性Flash技术,具备上电即行(instant-on)功能,无需外部配置存储器,从而简化了系统设计并提高了系统安全性。MACH-211SP-10VC 采用紧凑型封装,适用于空间受限的嵌入式应用,并支持低功耗操作,适合工业控制、通信接口、消费电子和汽车电子等领域的中低端逻辑集成需求。该芯片集成了用户闪存、嵌入式存储器、多功能锁相环(PLL)以及丰富的I/O资源,能够实现复杂逻辑功能的定制化设计。此外,它还支持IEEE 1149.1 JTAG边界扫描测试,便于生产测试和调试。开发工具链方面,可通过Microchip Libero Integrated Design Environment(IDE)进行综合、布局布线和编程,支持Verilog和VHDL硬件描述语言。由于其基于Flash的架构,该器件具备抗辐射和抗配置篡改能力,适用于对可靠性要求较高的应用场景。

参数

型号:MACH-211SP-10VC
  制造商:Microchip Technology (Actel)
  系列:MACH XO
  逻辑单元数量:约1200个LUTs
  可用用户I/O数:64
  封装类型:100引脚TQFP(薄型四边扁平封装)
  工作电压范围:3.3V ± 10% 或 2.5V ± 10%(根据具体配置)
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C(工业级)
  非易失性配置存储:内置Flash
  时钟管理:集成PLL频率合成器
  编程方式:通过JTAG接口支持在线可编程(ISP)
  安全特性:支持单次编程(OTP)模式和读出保护功能
  最大系统门数:约10,000门
  静态功耗:典型值低于1mW(待机模式)
  传播延迟:典型值约10ns(取决于路径和负载)

特性

MACH-211SP-10VC 具备多项关键特性,使其在中低端FPGA市场中具有较强的竞争力。首先,其基于Flash的非易失性架构确保了上电即行能力,避免了传统SRAM型FPGA在启动时从外部存储器加载配置数据的过程,从而显著提升了系统启动速度与安全性。这种架构还能有效防止配置数据被恶意读取或篡改,适用于对信息安全要求较高的工业和汽车应用。
  其次,该器件集成了高达64个用户可编程I/O引脚,支持多种I/O标准,包括LVCMOS、LVTTL等,能够灵活连接各种外围设备和传感器。I/O引脚具备可编程上拉/下拉电阻、驱动强度调节和 slew rate 控制功能,有助于优化信号完整性并减少电磁干扰(EMI)。此外,所有I/O均支持热插拔保护,可在系统运行期间安全地连接或断开外设而不会损坏芯片。
  第三,MACH-211SP-10VC 集成了一个高性能锁相环(PLL),可用于内部时钟倍频、分频、相位调整和时钟去抖,满足复杂时序系统的需求。例如,在视频处理或高速通信接口中,PLL可生成精确的高频时钟信号以同步数据传输。
  第四,该芯片内置非易失性用户闪存(User Flash Memory, UFM),可用于存储校准数据、序列号、固件参数或其他关键信息,无需额外的EEPROM芯片,降低了BOM成本和PCB面积。
  最后,该器件支持低功耗模式,在待机状态下电流消耗极低,适合电池供电或绿色节能应用。结合Libero IDE提供的功耗分析工具,设计者可进一步优化设计以延长系统续航时间。

应用

MACH-211SP-10VC 广泛应用于多个领域,尤其适合需要中等逻辑密度、高可靠性和快速启动能力的嵌入式系统。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、I/O模块扩展、协议转换器(如Modbus转CAN)以及人机界面(HMI)逻辑控制单元。其抗干扰能力强、工作温度范围宽,适应恶劣工业环境。
  在通信设备中,该芯片可用于实现串行通信接口桥接功能,例如将SPI、I2C、UART等低速接口与USB或以太网控制器相连,充当协议转换中枢。同时,也可用于时钟同步电路或数据缓冲管理。
  消费类电子产品中,MACH-211SP-10VC 可用于智能家居控制面板、LED显示驱动逻辑、触摸屏控制器辅助逻辑等场景,利用其灵活的I/O配置实现多点触控检测或矩阵扫描逻辑。
  在汽车电子中,该器件适用于车身控制模块(BCM)、车灯控制、车窗升降逻辑判断以及车载传感器融合前端处理。其Flash架构具备良好的抗辐射性能,符合AEC-Q100工业可靠性标准的部分等级要求。
  此外,在医疗设备、测试仪器和便携式设备中,该芯片也常被用作状态机控制器、定时逻辑或故障检测单元,提供定制化逻辑解决方案而不必使用昂贵的ASIC。其小尺寸封装和低功耗特性特别适合紧凑型设备设计。

替代型号

MACHXO2-7000HC-4FGG484I
  MACHXO3LF-1300E-4SG324I
  IGLOO AGL125V2-FGG144

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