时间:2025/12/28 3:18:34
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MACH21110VC是Microchip Technology(收购自Actel公司)推出的一款基于非易失性Flash技术的现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于其MACH XO系列的一部分。该系列器件结合了高密度、低功耗和即时启动(instant-on)特性,适用于多种嵌入式系统和逻辑集成应用。MACH21110VC采用Flash架构,相较于传统的SRAM型FPGA,具有上电即行、抗辐射能力强、无需外部配置存储器等优势,适合工业控制、通信设备、消费电子以及航空航天等领域。
MACH21110VC提供了一定规模的逻辑单元(约11000个系统门)、嵌入式存储器和用户I/O,支持单芯片解决方案设计。器件集成了多个功能模块,如PLL时钟管理、I2C、SPI接口等,提升了系统集成度。此外,该FPGA支持多种I/O标准,包括LVTTL、LVCMOS、PCI等,增强了与其他外设的兼容性。开发工具方面,可使用Microchip的Libero SoC设计套件进行综合、布局布线和编程,支持从设计到验证的完整流程。
封装方面,MACH21110VC通常采用小型化封装如TQFP或BGA,便于在空间受限的应用中部署。其低静态功耗和灵活的电源管理机制使其在电池供电或对能效要求较高的系统中表现出色。总体而言,MACH21110VC是一款兼顾性能、灵活性与可靠性的中低端FPGA,广泛应用于需要可重构逻辑和快速上市时间的设计场景。
型号:MACH21110VC
制造商:Microchip Technology
系列:MACH XO
逻辑单元(等效系统门):11000
用户闪存逻辑单元(FLUTs):约288
嵌入式存储器(RAM):约10 Kbits
用户I/O数量:最多144个
核心电压:1.2V - 1.5V
I/O电压支持:1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.3V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:TQFP, CSBGA
配置方式:内部Flash配置,无需外部配置芯片
时钟管理资源:包含锁相环(PLL)
安全性:支持一次性可编程(OTP)和读出保护功能
编程方式:通过JTAG或串行模式编程
MACH21110VC的核心特性之一是其基于Flash的非易失性架构,这使得它在上电后能够立即开始运行,无需像SRAM型FPGA那样依赖外部配置ROM加载比特流。这一“即时启动”能力对于工业自动化、医疗设备和通信基础设施等要求高可靠性和快速响应的应用至关重要。此外,由于数据存储在Flash单元中,该器件具备较强的抗辐射和抗干扰能力,适合在恶劣电磁环境中稳定工作。
该器件采用低功耗设计,在待机模式下的静态电流极低,非常适合便携式设备或远程传感器节点等对能耗敏感的应用。其动态功耗也经过优化,能够在保持高性能的同时减少热量产生,降低散热需求。这种能效优势在密集部署或多板卡系统中尤为明显。
MACH21110VC提供了良好的系统集成能力,内置的PLL可用于时钟倍频、分频和相位调整,支持精确的时序控制。多个专用I/O引脚支持I2C、SPI等常用串行协议,允许直接连接微控制器、EEPROM、ADC/DAC等外围设备,简化了PCB布线并减少了额外逻辑芯片的需求。
在安全性和可靠性方面,MACH21110VC支持一次性可编程(OTP)模式和读保护功能,防止设计被逆向工程或非法复制,保护知识产权。同时,其Flash结构具有较长的数据保持时间和擦写寿命,确保长期运行中的稳定性。
开发环境方面,Libero SoC设计工具提供完整的前端到后端支持,包括HDL综合、约束设置、时序分析和调试功能。支持Verilog和VHDL语言,并可与ModelSim等仿真工具协同工作,提升开发效率。此外,Microchip提供丰富的IP核库,如软核处理器、以太网MAC、USB接口等,加速复杂功能的实现。
MACH21110VC广泛应用于需要中等规模逻辑集成和高度灵活性的嵌入式系统中。在工业控制领域,常用于PLC模块、电机驱动控制、传感器信号调理和工业通信网关等设备中,利用其多I/O支持和实时处理能力实现复杂的逻辑控制任务。
在通信设备中,该器件可用于协议转换器、接口桥接(如UART-to-SPI、I2C-to-USB)、时钟同步单元和小型交换机控制逻辑,凭借其多标准I/O兼容性和内置PLL实现精准时序匹配。
消费电子方面,MACH21110VC适用于智能家居控制中心、显示驱动接口转换、触摸屏控制器和音频处理模块,其低功耗特性有助于延长电池寿命。
在汽车电子中,可用于车身控制模块(BCM)、车载信息娱乐系统的辅助逻辑、LED照明控制等非安全关键应用场景,满足AEC-Q100以外的工业级温度要求。
此外,在测试与测量仪器、医疗监测设备、航空航天地面设备等领域,MACH21110VC因其高可靠性和抗干扰能力而受到青睐。其单芯片解决方案特性减少了BOM成本和PCB面积,加快产品上市时间,特别适合中小批量、定制化程度高的项目。
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