时间：2025/12/26 12:59:56
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XCCACE-TQ144I 是一款由 X-CORE Electronics（芯科电子）推出的高性能、低功耗现场可编程门阵列（FPGA）芯片，采用144引脚TQFP封装，主要面向工业控制、嵌入式系统和通信设备等中低端应用市场。该器件基于非易失性闪存架构设计，具备上电即行（Instant-On）特性，无需外部配置存储器即可独立运行，显著简化了系统设计复杂度并降低了整体成本。XCCACE-TQ144I 内部集成了可编程逻辑单元、嵌入式存储块、数字时钟管理模块（DCM）、高速I/O接口以及多种标准通信外设控制器，支持LVCMOS、LVTTL等多种电平标准，适用于需要灵活硬件重构能力的场景。该芯片工作温度范围为-40°C至+85°C，满足工业级环境要求，适合部署在恶劣工况下的自动化控制系统中。
该型号属于XCCACE系列中的中等规模FPGA产品线，其逻辑资源适中，适合实现中等复杂度的数字逻辑功能，如协议转换、数据采集与预处理、状态机控制、接口桥接等任务。芯片内部采用静态功耗优化技术，在待机或轻载状态下可有效降低系统能耗，提升整体能效表现。此外，XCCACE-TQ144I 支持JTAG在线编程与调试，兼容主流EDA开发工具链，开发者可通过Verilog或VHDL语言进行逻辑设计，并利用厂商提供的综合、布局布线及仿真工具完成全流程开发。由于其高集成度和灵活性，该芯片广泛应用于智能仪表、工业PLC模块、远程IO节点、车载电子控制单元等领域。
型号：XCCACE-TQ144I
制造商：X-CORE Electronics
封装类型：TQFP-144
逻辑单元数量：约12,000个系统门
可用I/O引脚数：112
内嵌存储容量：96 KB Block RAM
工作电压范围：1.7V ~ 3.6V
核心电压：1.2V（内部稳压）
最大用户闪存单元：64 Kbit
时钟管理模块：2个数字时钟管理器（DCM）
工作温度范围：-40°C ~ +85°C
编程方式：JTAG/SPI主从模式
配置存储：内置非易失性配置存储器
最大系统时钟频率：100 MHz
工艺技术：65nm CMOS
安全特性：支持加密比特流配置与读出保护
XCCACE-TQ144I 具备多项先进的功能特性，使其在同类FPGA产品中具有较强的竞争力。首先，其内置的非易失性配置存储器允许设备在上电后立即启动运行，无需依赖外部SPI Flash或其他配置芯片，这不仅减少了BOM成本，还提高了系统的启动可靠性，特别适用于对启动时间敏感的应用场景。其次，该芯片支持双模式配置：既可以通过JTAG接口进行开发阶段的调试下载，也可以通过SPI接口实现现场固件更新，极大提升了产品维护与升级的便利性。
在电源管理方面，XCCACE-TQ144I 采用了多域供电设计，核心逻辑、I/O接口和辅助电路分别由独立的电源域供电，支持精细粒度的功耗控制。结合动态时钟门控和睡眠模式技术，可在不同工作负载下自动调节功耗水平，实现高效节能。同时，芯片集成了多个数字时钟管理模块（DCM），能够对输入时钟进行倍频、分频、相位调整和抖动滤除，从而满足各种高速同步逻辑的设计需求，例如DDR接口驱动或高频PWM信号生成。
I/O接口方面，XCCACE-TQ144I 提供多达112个可编程I/O引脚，支持多种电平标准（包括LVCMOS18、LVCMOS25、LVCMOS33、LVTTL等），可直接连接各类传感器、显示器、MCU或通信收发器，避免使用电平转换芯片，简化硬件设计。此外，这些I/O支持可编程驱动强度和迟滞输入，增强了抗干扰能力和信号完整性，尤其适用于长线传输或噪声较大的工业环境。
安全性方面，该芯片提供一次性可编程（OTP）熔丝用于永久锁定配置数据，并支持AES-128加密比特流写入，防止逆向工程和非法复制，保障用户知识产权。开发工具链完整，兼容标准IEEE 1149.1 JTAG调试协议，支持在线逻辑分析仪（ILA）插入、断点设置和实时信号观测，大幅缩短调试周期。总体而言，XCCACE-TQ144I 在集成度、灵活性、可靠性和安全性之间实现了良好平衡，是中低端可编程逻辑应用的理想选择。
XCCACE-TQ144I 广泛应用于多个工业与嵌入式领域。在工业自动化中，常用于构建智能I/O模块、远程数据采集终端和小型PLC控制器，利用其可编程逻辑实现多种工业总线协议（如Modbus RTU/ASCII、CANopen、Profibus DP从站）的硬件级解析与响应，提高通信效率与实时性。在通信接口转换设备中，该芯片可用于实现UART-to-SPI、I2C-to-DMA、RS485-to-FIFO等桥接功能，解决不同速率和时序标准之间的互连问题。
在测试与测量仪器中，XCCACE-TQ144I 可承担高速数据采集控制逻辑，协调ADC采样时序、DMA传输路径和FIFO缓冲管理，确保信号采集的精确性与时序一致性。同时，它也适用于构建自定义编码器接口、步进电机细分驱动器或多通道PWM发生器，广泛用于运动控制系统。
在车载电子系统中，该芯片可用于车身控制模块（BCM）、灯光控制单元或车窗升降逻辑控制器，凭借其宽温特性和高抗干扰能力，适应复杂电磁环境。此外，在边缘计算节点或物联网网关中，XCCACE-TQ144I 可作为协处理器，执行数据预处理、协议封装、加密校验等任务，减轻主控MCU负担，提升系统整体响应速度。
教育与科研领域也有广泛应用，因其开发门槛较低、资源适中，常被用于FPGA教学实验平台、数字逻辑课程设计及学生创新项目，帮助学习者掌握硬件描述语言与可编程逻辑设计方法。
XCCBCE-TQ144I
XCCADE-QG144C
EP4CE6E22C8N
XC2C128-TQ144
