QM15DX-2H是一款由Quicklogic公司生产的先进低功耗可编程逻辑器件(CPLD/FPGA),专为需要高集成度、灵活性和能效的应用场景而设计。该器件结合了现场可编程门阵列的灵活性与专用集成电路(ASIC)的高性能特性,广泛应用于消费电子、工业控制、通信接口以及便携式设备中。QM15DX-2H采用先进的制造工艺,在保证高性能的同时显著降低了静态和动态功耗,使其非常适合对电池寿命要求较高的移动设备。该芯片支持多种I/O标准和通信协议,并具备非易失性配置存储功能,能够在上电后立即进入工作状态,无需外部配置芯片,从而简化了系统设计并减少了整体BOM成本。此外,它还集成了安全特性,如防篡改检测和加密配置,以保护用户的设计知识产权不被非法复制或逆向工程。通过配套的开发工具链,工程师可以使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)对其进行编程和调试,实现复杂逻辑功能的快速原型开发与部署。
型号:QM15DX-2H
制造商:QuickLogic Corporation
器件类型:低功耗可编程逻辑器件(eFPGA/CPLD)
逻辑单元数量:约15000 LEs(等效逻辑单元)
可用I/O引脚数:144个
核心电压:1.1V - 1.2V(典型值)
I/O电压支持:1.2V, 1.8V, 2.5V, 3.3V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装形式:BGA-144
静态功耗:低于5μA(待机模式)
最大时钟频率:可达200MHz(取决于设计布局与布线)
内置非易失性配置存储器:支持
加密支持:AES-128位加密用于配置数据保护
配置接口:SPI、I2C、Parallel
支持的编程语言:Verilog, VHDL
开发工具兼容性:QuickLogic Proprietary SDK, Synopsys Synplify, Lattice Radiant(第三方支持)
QM15DX-2H的核心优势在于其卓越的低功耗性能与高度灵活性的结合,适用于边缘计算、传感器融合、IoT终端节点及智能外设控制等应用场景。该器件采用了QuickLogic独有的极低功耗(Ultra-Low Power, ULP)架构,即使在持续运行状态下也能维持极低的能耗水平,这对于依赖电池供电的设备至关重要。其内部嵌入的可编程逻辑块支持组合逻辑与时序逻辑的灵活配置,允许用户实现定制化的状态机、数据路径处理、协议转换等功能。
该芯片支持多电压I/O接口,能够无缝连接不同电平标准的外围设备,增强了系统的互操作性。同时,其非易失性配置特性意味着设备在上电后无需从外部Flash加载配置数据,不仅加快了启动速度,也提升了系统安全性,避免了配置数据在传输过程中被截获的风险。
在安全性方面,QM15DX-2H集成了硬件级加密引擎,支持AES-128算法对配置比特流进行加密存储,防止未经授权的读取或克隆。此外,还提供写保护、读保护和物理防篡改机制,进一步保障知识产权的安全。
开发方面,该器件配备了完整的软件工具链,包括综合、布局布线、仿真与调试工具,并支持主流EDA平台的集成,使开发者能够高效地完成从设计输入到最终验证的全流程。同时,QuickLogic提供了丰富的IP核库,涵盖常见通信协议(如I2C、SPI、UART)、DMA控制器和中断管理模块,大幅缩短产品上市时间。
值得一提的是,QM15DX-2H还支持动态部分重配置(Partial Reconfiguration),允许在系统运行期间更新部分逻辑功能而不影响其他正在运行的模块,这为实现自适应系统和远程固件升级提供了强有力的支持。
QM15DX-2H广泛应用于多个高增长领域,尤其适合对功耗、体积和灵活性有严苛要求的嵌入式系统。在可穿戴设备中,如智能手表和健康监测仪,该芯片可用于传感器数据聚合与预处理,实现实时心率、加速度、陀螺仪等多源信号的融合计算,同时保持极低的待机功耗以延长续航时间。
在工业自动化领域,QM15DX-2H常被用作PLC中的协处理器或通信网关,执行协议转换任务,例如将Modbus RTU转换为Ethernet/IP,或者实现CAN总线与RS-485之间的桥接。其宽温工作范围和抗干扰能力强的特点确保了在恶劣工业环境下的稳定运行。
在消费类电子产品中,该器件可用于HDMI切换器、USB-C多功能扩展坞中的信号路由控制与PD协议协商,支持高速数据通道的动态切换与电源管理策略调度。
此外,在人工智能边缘推理设备中,QM15DX-2H可作为神经网络加速器的前端预处理单元,负责图像去噪、格式转换和帧缓冲管理,减轻主处理器负担。
通信基础设施中,它也被用于小型基站或光模块内的控制平面管理,实现DDMI数字诊断监控、温度采集与激光器偏置调节等功能。其快速启动能力和可靠的数据完整性机制使其成为光通信模块的理想选择。
EOS S3
QL-IMX8M