时间:2025/12/27 1:53:05
阅读:17
TF240FC是一款高性能的现场可编程门阵列(FPGA)器件,由紫光同创(Pango Micro)推出,属于其Titan系列。该系列FPGA主要面向中高端市场,广泛应用于通信、工业控制、视频处理、数据中心加速以及嵌入式系统等领域。TF240FC采用先进的制造工艺,具备较高的逻辑单元密度、丰富的I/O资源和强大的数字信号处理能力,能够满足复杂算法实现与高速接口协议处理的需求。该芯片内部集成了大量的可编程逻辑块、嵌入式存储器模块(Block RAM)、专用乘法器-累加单元(DSP Blocks)以及高性能I/O缓冲器,支持多种电平标准和高速串行收发器,适用于多通道数据采集、图像处理和实时控制系统等场景。此外,TF240FC还具备非易失性配置存储、安全启动和加密功能,增强了系统的可靠性和安全性。紫光同创为该系列提供了完整的开发工具链Pango Design Suite(PDS),支持从设计输入、综合、布局布线到时序分析和调试的一站式开发流程,便于工程师快速完成项目开发与验证。
型号:TF240FC
制造商:紫光同创(Pango Micro)
系列:Titan系列
逻辑单元(LEs):约240,000
寄存器数量:约190,000
嵌入式存储器(Block RAM):约8.5 Mbit
DSP模块数量:约480个
I/O引脚数:784(最大)
核心电压:1.0V
I/O电压范围:1.2V - 3.3V(支持多标准)
封装类型:FCBGA
温度范围:商业级(0°C 至 +85°C)/ 工业级(-40°C 至 +100°C)
高速收发器数量:16通道
收发器速率:最高支持10.3125 Gbps
时钟管理单元(PLL):8个
TF240FC具备高度集成的可编程逻辑架构,基于查找表(LUT)结构,每个逻辑单元包含四输入LUT和触发器,支持组合逻辑与时序逻辑的灵活配置。其内部互连网络采用分层交叉开关设计,确保关键路径的低延迟和高带宽传输。该器件配备多达480个专用DSP模块,每个模块支持9x9位乘法运算,并可级联构成更高精度的算术单元,适用于FFT、滤波、矩阵运算等数字信号处理任务。嵌入式Block RAM总量约为8.5 Mbit,支持单端口、双端口及移位寄存器模式,可用于构建缓存、FIFO或查找表。I/O子系统提供高达784个用户可编程引脚,支持LVCMOS、LVDS、HSTL、SSTL等多种电平标准,其中部分引脚支持差分对和源同步接口如DDR3/DDR4内存接口。片上集成了16个高速串行收发器,符合SerDes架构,支持PCIe Gen2 x4、SATA、SRIO等协议,便于实现高速背板通信或外设连接。芯片内置多个锁相环(PLL),可用于时钟倍频、分频、相位调整和抖动滤除,提升系统时钟稳定性。安全方面,TF240FC支持AES加密配置文件写入和读出保护机制,防止设计被逆向工程或非法复制。此外,该器件支持热插拔、IEEE 1149.1 JTAG边界扫描测试和在线编程功能,便于系统维护与升级。
开发环境方面,Pango Design Suite(PDS)提供图形化界面和命令行工具,支持Verilog、VHDL语言输入,兼容第三方仿真工具如ModelSim,并集成静态时序分析引擎,帮助开发者优化设计性能。TF240FC还可通过SPI、Flash或主机接口进行主动或被动配置,启动时间短,适合对启动速度有要求的应用场景。整体而言,TF240FC在性能、功耗和成本之间实现了良好平衡,是国产FPGA在中高端领域的重要突破之一,适用于需要自主可控解决方案的关键行业应用。
TF240FC广泛应用于需要高性能可编程逻辑的场景。在通信基础设施中,它可用于5G基站的前传和中传接口处理、小型化路由器中的包处理引擎以及光传输网络中的协议转换模块。在工业自动化领域,该芯片适用于运动控制卡、PLC扩展模块和机器视觉控制器,能够实现实时多轴伺服驱动与图像预处理功能。在视频与图像处理方面,TF240FC可用于高清视频采集卡、HDMI/DVI切换器、多路视频拼接处理器以及安防监控中的智能分析前端设备,利用其并行处理能力完成色彩空间转换、缩放、去噪等操作。在测试与测量仪器中,该器件常用于逻辑分析仪、任意波形发生器和高速数据采集系统,发挥其高采样率和大缓冲存储的优势。此外,在数据中心加速卡中,TF240FC可用于实现定制化的压缩解压、加密解密或数据库查询加速功能,提升服务器能效比。航空航天与国防领域也逐步采用该类国产FPGA用于雷达信号处理、电子对抗系统和无人机飞控平台,以满足安全可控的要求。由于其丰富的I/O资源和灵活的协议支持,TF240FC还可作为SoC原型验证平台的核心器件,配合ARM/FPGA混合架构进行系统级调试。教育科研机构亦将其用于FPGA教学实验平台和科研项目原型开发,推动国产集成电路技术人才培养和技术迭代。
PG2L100H
EP4CE22E22C8N
Xilinx Artix-7 XC7A200T