QM25TB-2HB是一款由Quicklogic公司生产的先进低功耗可编程逻辑器件(FPGA),专为需要高能效和紧凑封装的嵌入式系统应用而设计。该器件属于其超低功耗Eclipse系列的一部分,采用创新的架构,在保持高性能的同时显著降低动态和静态功耗。QM25TB-2HB集成了丰富的可配置逻辑资源、嵌入式存储器块以及灵活的I/O结构,使其适用于多种中等规模逻辑集成场景。该芯片通常用于便携式设备、物联网终端节点、工业传感器接口、音频处理模块以及需要长时间电池供电且对空间有严格限制的应用场合。其封装形式为小型化的BGA或QFN类型,便于在高密度PCB布局中使用。此外,QM25TB-2HB支持多种标准I/O电压,具备良好的互操作性,并可通过串行配置接口进行快速编程与现场升级,提升了系统的灵活性和可维护性。配套的开发工具链提供了完整的综合、布局布线、时序分析和调试功能,帮助工程师高效完成设计流程。
型号:QM25TB-2HB
制造商:QuickLogic
逻辑单元数量:约25,000 LEs
最大系统门数:约1.2M gates
嵌入式存储器总量:约128 Kbits
可用用户闪存容量:64 Kbits
最大用户I/O数量:76
I/O电压支持:1.2V, 1.8V, 2.5V, 3.3V
核心电压:1.2V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:TQFP/BGA(具体以官方文档为准)
配置方式:SPI 主模式 / 从模式
静态功耗(典型值):<50 μA
动态功耗(典型操作):<5 mW/MHz
时钟管理单元:2个PLL
加密支持:AES-128 配置保护
安全特性:防篡改检测、零化逻辑内容
制造工艺:65nm CMOS 工艺
QM25TB-2HB具备卓越的低功耗性能,这得益于其先进的65nm CMOS制造工艺与QuickLogic专有的电源门控技术。在整个运行周期内,无论是待机状态还是活跃工作状态下,该器件都能维持极低的电流消耗。其独特的架构允许不同功能模块独立供电控制,例如可单独关闭未使用的I/O组或逻辑阵列区域,从而进一步优化整体能耗表现。这种精细粒度的电源管理能力特别适合部署在依靠电池长期运行的边缘计算设备中。
该器件集成了高度灵活的可编程逻辑架构,包含多达25,000个逻辑单元(LEs),每个逻辑单元均支持组合逻辑和时序逻辑操作,并配备本地互联网络以提高信号传输效率。同时,片上嵌入式存储器资源丰富,总计达128Kbits,可用于构建FIFO、状态机表、查找表或其他数据缓存结构,显著减少对外部存储器的需求。此外,还提供64Kbits专用用户非易失性存储空间,可用于保存校准参数、设备标识信息或固件片段。
I/O接口方面,QM25TB-2HB支持多达76个可配置输入/输出引脚,兼容1.2V至3.3V的多种电平标准,确保能够无缝连接各类外围器件如MCU、ADC、DAC、传感器和显示器。所有I/O均可编程设置驱动强度、上拉/下拉电阻及 slew rate 控制,增强了信号完整性并降低了电磁干扰(EMI)。
为了满足现代安全需求,该芯片内置AES-128加密引擎,用于保护配置比特流不被非法读取或复制。同时还具备防篡改机制,一旦检测到物理攻击或异常访问尝试,即可触发自动擦除内部逻辑配置的操作,保障敏感数据的安全。
时钟管理方面,集成两个高性能锁相环(PLL),支持宽范围输入频率输入并生成多个精确同步的输出时钟,可用于实现多时钟域设计、频率合成与时序对齐。此外,该器件支持多种配置模式,包括SPI主控加载和从属配置,允许通过外部微控制器动态重配置部分逻辑功能,实现真正的动态可重构能力。
QM25TB-2HB广泛应用于对功耗、尺寸和灵活性要求较高的嵌入式系统领域。在便携式医疗设备中,例如可穿戴心率监测仪、血糖仪或听力辅助装置,它被用来整合传感器信号调理逻辑、数字滤波器以及通信接口协议转换功能,同时最大限度延长电池寿命。在工业自动化场景下,该芯片常用于智能传感器前端处理,执行模数转换后的数据预处理、线性化算法实现以及RS-485或CAN总线接口控制。
在消费类电子产品中,QM25TB-2HB可用于音频编解码器桥接、触摸屏控制器逻辑整合或LED显示驱动时序生成,尤其适合TWS耳机、智能手表和AR/VR头显等小型化产品。由于其支持多电压I/O和低噪声特性,也常见于高端音频路径中的数字音量控制、通道切换与时钟同步模块。
在物联网边缘节点设备中,该器件扮演着“协处理器”角色,负责采集多个传感器的数据、执行初步分析(如FFT、阈值判断)、打包并通过UART/I2C/SPI发送给主MCU,从而减轻主处理器负担并提升系统响应速度。此外,其安全特性使其适用于需防伪认证或固件保护的智能仪表、门禁控制系统和资产追踪标签。
科研仪器和测试设备中也采用QM25TB-2HB来实现定制化的触发逻辑、高速采样控制序列生成以及实时信号路径切换等功能。其可编程性使得同一硬件平台可通过更新配置适应不同实验需求,大幅缩短研发周期并降低成本。
EOS S3
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