MACH211-10JI 是由Microchip Technology(收购自Actel公司)生产的一款基于Flash架构的可编程逻辑器件(PLD),属于MACH?系列中的高性能复杂可编程逻辑器件(CPLD)。该器件采用非易失性Flash技术,能够在上电后立即进入工作状态,无需外部配置存储器,从而简化了系统设计并提高了系统启动的可靠性。MACH211-10JI采用100引脚TQFP封装,适用于需要中等规模逻辑集成、高可靠性和低功耗的应用场景。该器件广泛应用于工业控制、通信设备、消费电子以及军事和航空航天领域,尤其是在对系统安全性、抗辐射能力和长期稳定性有较高要求的场合。
MACH211-10JI的核心架构基于通用逻辑块(GLB, Generic Logic Block)和可编程互连阵列(PIA, Programmable Interconnect Array),允许用户通过硬件描述语言(如VHDL或Verilog)进行功能定制。其内部集成了多个GLB,每个GLB包含多个宏单元,支持组合逻辑和时序逻辑的灵活配置。此外,该器件支持在系统编程(ISP, In-System Programming)和在应用编程(IAP, In-Application Programming),使得现场升级和调试变得更加便捷。由于其非易失性特性,MACH211-10JI在断电后仍能保持配置信息,避免了传统SRAM型FPGA在每次上电时需要重新加载配置数据的问题。
型号:MACH211-10JI
制造商:Microchip Technology
产品系列:MACH? 2100
逻辑类型:CPLD
宏单元数量:128
输入/输出引脚数:84
工作电压范围:3.3V ± 10% (3.0V 至 3.6V)
最大工作频率:100 MHz
传播延迟:典型值 7.5ns
封装类型:100-TQFP
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
编程技术:Flash-based (非易失性)
在系统可编程(ISP):支持
电源电压(VCC):3.3V
I/O 耐压:5V 兼容
静态电流:典型值 25mA
存储温度范围:-65°C 至 +150°C
MACH211-10JI 的核心特性之一是其基于Flash的非易失性架构,这使得器件在上电后无需外部配置芯片即可立即运行,显著提升了系统的启动速度和可靠性。与基于SRAM的FPGA不同,Flash架构不会因断电而丢失配置数据,且不受单粒子翻转(SEU)等辐射效应的影响,因此特别适合用于工业自动化、航空航天和军事等高可靠性要求的环境。该器件的Flash存储单元经过优化,支持高达10万次的编程/擦除周期,并可长期保存数据超过20年,确保了产品的长期可用性和维护便利性。
该CPLD采用高性能通用逻辑块(GLB)结构,每个GLB包含16个输入和8个宏单元,能够实现复杂的组合逻辑和时序逻辑功能。通过可编程互连阵列(PIA),用户可以灵活地将各个GLB之间的信号进行路由,实现高度定制化的逻辑设计。MACH211-10JI 支持高达100MHz的工作频率,传播延迟低至7.5ns,满足大多数中速数字系统的设计需求。其84个I/O引脚均支持5V耐压,能够与多种外围器件兼容,降低了电平转换电路的需求,简化了系统设计复杂度。
在编程方面,MACH211-10JI 支持IEEE 1532标准的在系统编程(ISP),允许通过JTAG接口在电路板上直接进行编程和调试,极大地方便了生产和维护。同时,它还支持在应用编程(IAP),即在系统运行过程中动态修改部分逻辑功能,适用于需要现场升级或功能切换的应用场景。器件内置的安全位(Security Bit)功能可防止未经授权的读取和复制,保护知识产权。此外,该器件具备低功耗特性,在待机模式下静态电流仅为微安级别,适合电池供电或节能型系统使用。
MACH211-10JI 还具有出色的抗干扰能力和温度稳定性,工作温度范围覆盖工业级标准(-40°C 至 +85°C),部分版本甚至支持扩展温度范围,适用于严苛的环境条件。其100引脚TQFP封装提供了良好的散热性能和较高的引脚密度,便于在紧凑型PCB布局中使用。整体而言,MACH211-10JI 是一款兼具高性能、高可靠性和灵活性的CPLD解决方案,适用于需要长期稳定运行和快速响应的嵌入式控制系统。
MACH211-10JI 广泛应用于需要高可靠性和灵活性的中等规模逻辑控制场合。在工业自动化领域,常用于PLC(可编程逻辑控制器)、电机控制、传感器接口和工业通信协议转换器中,作为状态机控制、时序生成和I/O扩展的核心器件。其非易失性和抗干扰能力使其在工厂环境中表现出色,即使在电磁干扰较强的环境下也能稳定运行。
在通信设备中,MACH211-10JI 可用于实现E1/T1线路接口、串行通信协议(如RS-232/RS-485)的逻辑控制、时钟管理以及FPGA或ASIC的辅助配置控制器。由于其支持高速信号处理和精确时序控制,也常被用作桥接器件,连接不同速率或协议的系统模块。
在军事和航空航天领域,该器件因其抗辐射、抗单粒子翻转(SEU)和宽温工作能力,被用于雷达系统、飞行控制系统、卫星通信终端和导弹导航设备中。其Flash架构避免了配置数据丢失的风险,提升了系统的安全性与生存能力。
此外,在测试与测量仪器、医疗设备、高端消费电子和汽车电子中,MACH211-10JI 也被用于实现电源管理逻辑、按键扫描、显示控制、故障检测和系统监控等功能。其可重复编程特性允许厂商在产品生命周期内进行功能优化和错误修复,降低了硬件迭代成本。总体而言,MACH211-10JI 是一个适用于多行业、多场景的高可靠性CPLD解决方案。
MACH211-10TI
MACH211-15JI
MACH211-15TI
IGLOO AGL125
ProASIC3 A2F100