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QM200DY-HB 发布时间 时间:2025/9/29 19:48:47 查看 阅读:5

QM200DY-HB是一款由Quicklogic公司推出的低功耗、高性能的可编程片上系统(SOPC)芯片,属于其eXplore系列的一员。该器件结合了可编程逻辑、嵌入式处理器子系统以及丰富的外设接口,专为需要高度集成与灵活性的应用场景设计。QM200DY-HB采用先进的CMOS工艺制造,在保证高可靠性的同时实现了优异的能效比。它集成了FPGA架构与ARM Cortex-M系列处理器核心(或类似实时处理单元),支持用户自定义逻辑与软件协同工作,适用于边缘计算、工业控制、便携式医疗设备、通信网关及智能传感器聚合等应用领域。该芯片具备多种封装形式,QM200DY-HB通常采用BGA封装,引脚数量较多,便于实现复杂的I/O配置和高速信号传输。此外,该器件支持多种电源管理模式,包括待机、睡眠和深度休眠模式,可在不同工作负载下动态调节功耗,延长电池寿命。配套的开发工具链包括Quicklogic提供的SDK、FPGA设计工具以及对开源生态系统(如Zephyr RTOS、FreeRTOS)的良好支持,使开发者能够快速完成软硬件协同设计与验证。

参数

型号:QM200DY-HB
  制造商:QuickLogic
  系列:eXplore Series
  逻辑单元数量:约200K LEs(等效逻辑单元)
  嵌入式处理器:ARM Cortex-M4F 或定制RISC-V内核(取决于具体版本)
  FPGA架构:基于查找表(LUT4/LUT6)结构
  Block RAM容量:约8 Mb
  最大用户I/O数量:176个可配置I/O
  工作电压范围:核心电压 0.9V ~ 1.2V,I/O电压 1.2V / 1.8V / 3.3V 可选
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C(工业级)
  封装类型:271-pin BGA(具体尺寸依据数据手册)
  时钟管理:内置多个PLL/DLL,支持频率合成与抖动抑制
  通信接口:支持多通道SPI、I2C、UART、USB 2.0 Device/Host、Ethernet MAC、SDIO等
  安全特性:支持AES-256加密引擎、物理防篡改检测、安全启动机制

特性

QM200DY-HB的核心优势在于其高度集成的异构计算架构,将微控制器的确定性实时处理能力与FPGA的高度并行化可编程逻辑完美融合。这种架构允许用户在同一个芯片上实现复杂的算法加速、协议转换和实时控制任务,显著减少对外部组件的依赖,从而降低整体系统成本和PCB面积。其FPGA部分支持细粒度的时序控制和专用硬件加速模块的构建,例如用于图像预处理、数字滤波或机器学习推理的小型神经网络加速器。与此同时,嵌入式处理器子系统运行轻量级操作系统或裸机程序,负责高层控制、网络通信和任务调度。
  该芯片具备强大的I/O灵活性,所有通用I/O均可配置为多种标准电平(LVCMOS、LVTTL、HSTL等),并支持差分信号输入输出,适应不同的外围设备连接需求。内部集成的DMA控制器可大幅减轻CPU负担,实现外设与存储器之间高效的数据搬运。此外,QM200DY-HB还配备了完整的调试支持功能,包括JTAG/SWD调试接口、硬件断点、性能监控单元以及运行时固件更新(OTA)能力。
  在安全性方面,QM200DY-HB提供多层次防护机制。除了支持AES加密和安全启动外,还具备一次性可编程(OTP)熔丝区域,可用于存储密钥或设备唯一标识符。物理防篡改引脚可检测外壳开启或电压异常,触发敏感数据清除机制,确保信息不被非法读取。这些特性使其特别适合部署在对数据隐私和系统完整性要求较高的物联网终端和工业自动化设备中。

应用

QM200DY-HB广泛应用于需要低延迟、高能效和定制化处理能力的嵌入式系统中。在工业自动化领域,它可用于PLC控制器、远程I/O模块和现场总线协议转换器,利用其FPGA部分实现实时I/O扫描与信号调理,同时通过处理器完成网络通信与状态监控。在消费类电子产品中,该芯片常用于智能穿戴设备、AR/VR头显中的传感器融合处理单元,实时整合来自加速度计、陀螺仪、磁力计等多源数据,并执行姿态解算算法。
  在医疗健康设备中,QM200DY-HB可用于便携式监护仪、血糖仪或呼吸机控制模块,凭借其低功耗特性和可靠的安全启动机制,保障长时间稳定运行与患者数据安全。通信基础设施方面,该芯片适合作为小型基站、光模块控制器或边缘路由器中的协议处理引擎,支持多种串行接口与时钟同步功能。
  此外,在人工智能边缘计算场景下,QM200DY-HB可通过配置FPGA逻辑实现卷积神经网络(CNN)的部分层加速,用于目标检测、语音识别或异常行为分析等轻量级AI推断任务。配合外部存储器和传感器阵列,可构建紧凑型智能视觉模组或声学感知节点,满足智能家居、楼宇安防等应用场景的需求。其灵活的架构也使其成为原型验证平台和教育科研项目的理想选择,支持从概念验证到量产的快速迭代。

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