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第一节的Cyclone FPGA
系列数据手册
本节为设计人员提供的数据表规格
CYCLONE
设备。本章节包含了内部的功能定义
架构,配置和JTAG边界扫描测试信息,
DC操作条件下,AC定时参数,参考给力
消费,并为Cyclone器件订购信息。
本节包含了以下章节:
第1章简介
第2章旋风架构
第3章配置和测试
第4章直流和开关特性
第5章参考和订购信息
修订历史
请参阅各章自己特定的修订历史。信息
就当每个章节进行了更新,请参阅第一章修订日期
部分,它会出现在完整的手册。
Altera公司。
第I- 1
初步
修订历史
Cyclone器件手册,卷1
段Ⅰ- 2
初步
Altera公司。
1.引言
C51001-1.5
介绍
旋风
现场可编程门阵列系列基于一个1.5 -V
0.13微米,全铜SRAM工艺,具有密度高达
20060逻辑单元(LE )和高达288千位的RAM。有了这样的功能
锁相环( PLL)的用于计时和专用双数据率
( DDR )接口,以满足DDR SDRAM和快速周期RAM ( FCRAM )
存储器要求, Cyclone器件是具有成本效益的解决方案
数据通路的应用程序。 Cyclone器件支持多种I / O标准,
包括LVDS数据速率可达每秒640兆比特( Mbps)和
66-和33 - MHz的64位和32位的外围组件互连(PCI) ,
与接口,支持ASSP和ASIC器件。 Altera还
提供了新的低成本的串行配置器件进行配置旋风
设备。
在Cyclone器件系列提供了以下功能:
特点
2,910至20060个LE ,看
表1-1
高达294,912 RAM位( 36,864字节)
通过低成本的串行配置器件支持的配置
支持LVTTL , LVCMOS , SSTL -2和SSTL - 3 I / O标准
支持66-和33 - MHz的64位和32位的PCI标准
高速( 640 Mbps)的LVDS I / O支持
低速( 311 Mbps)的LVDS I / O支持
311 - Mbps的RSDS I / O支持
每台设备最多两个PLL提供时钟倍频和相
多达八个全局时钟线与6个时钟资源提供每
逻辑阵列模块( LAB )行
支持外部存储器,包括DDR SDRAM ( 133 MHz)的,
FCRAM以及单数据速率(SDR )的SDRAM
支持多种知识产权( IP)内核,包括
Altera公司
的MegaCore
功能和Altera宏功能合作伙伴
计划(AMPP
SM
)宏功能。
表1-1 。 Cyclone器件特性(共2第1部分)
特征
LES
M4K RAM块( 128
×
36位)
EP1C3
2,910
13
EP1C4
4,000
17
EP1C6
5,980
20
EP1C12
12,060
52
EP1C20
20,060
64
Altera公司。
2008年5月
1–1
初步
Cyclone器件手册,卷1
表1-1 。 Cyclone器件特性( 2/2 )
特征
总RAM位数
锁相环
最大用户I / O引脚
(1)
注意
表1-1:
(1)
该参数包括全局时钟引脚。
EP1C3
59,904
1
104
EP1C4
78,336
2
301
EP1C6
92,160
2
185
EP1C12
239,616
2
249
EP1C20
294,912
2
301
Cyclone器件在四方扁平封装( QFP ),并提供节省空间
FINELINE
BGA封装(见
表1-2
通过
1–3).
表1-2。旋风封装选项和I / O引脚数量
设备
EP1C3
EP1C4
EP1C6
EP1C12
EP1C20
注释
表1-2 :
(1)
(2)
TQFP :薄型四方扁平封装。
PQFP :塑料四方扁平封装。
Cyclone器件支持同一包中的垂直迁移(即设计人员可以之间的迁移
EP1C3器件在144引脚TQFP封装,在同一封装的EP1C6器件) 。
100引脚TQFP 144引脚TQFP 240引脚PQFP
256-Pin
324-Pin
400-Pin
(1)
(1), (2)
(1)
FINELINE BGA FINELINE BGA FINELINE BGA
65
104
98
185
173
185
185
249
249
233
301
301
垂直迁移意味着你可以设计从一个设备迁移到
另外,具有相同的专用引脚, JTAG引脚和电源引脚,以及
是的子集或超集跨设备的密度给定的包。该
在任何包中密度最大的拥有数量最多的电源引脚;您
必须使用最大计划密度布局在一个包
提供必要的电源引脚的迁移。
对于横跨密度I / O引脚的迁移,交叉引用的可用I / O
使用该设备引脚输出一个给定的一揽子计划的全部引脚密度
键入要确定哪些I / O引脚可以迁移。在Quartus
II
软件可以自动交叉引用和地点的所有引脚为你
当给定一个设备迁移列表。如果一个设备有电源或接地
销,但这些相同的引脚是不同的装置,其是在对用户I / O的
迁移路径, Quartus II软件确保引脚不作为
用户I / O在Quartus II软件。确保这些引脚连接
1–2
初步
Altera公司。
2008年5月
文档修订历史记录
到主板上相应的平面。 Quartus II软件储备
根据需要为具有较大的密度布局的I / O引脚的电源引脚
在同一个包中有更多的电源引脚。
表1-3 。旋风QFP和BGA FINELINE包装规格
间距(mm )
面积(mm
2
)
×
宽度
(mm
×
mm)
100-Pin
TQFP
0.5
256
16×16
144-Pin
TQFP
0.5
484
22×22
240-Pin
PQFP
0.5
1,024
34.6×34.6
256-Pin
FINELINE
BGA
1.0
289
17×17
324-Pin
FINELINE
BGA
1.0
361
19×19
400-Pin
FINELINE
BGA
1.0
441
21×21
文件
修订历史
表1-4
显示修订历史本文件。
表1-4 。文档修订历史记录
日期和
文件
VERSION
2008年5月
v1.5
2007年1月
v1.4
2005年8月
v1.3
2003年10月
v1.2
九月
2003 v1.1
2003年5月V1.0
已完成的更改
轻微的文字和风格的变化。
添加的文档修订历史记录。
少量更新。
添加了64位PCI支持的信息。
更改摘要
更新的LVDS数据传输速率为640 Mbps的从311 Mbps的。
更新RSDS功能的信息。
添加文件到Cyclone器件手册。
Altera公司。
2008年5月
1–3
初步
CYCLONE
FPGA系列
数据表
2003年3月版。 1.1
介绍
初步
信息
旋风
TM
现场可编程门阵列系列基于一个1.5 -V
0.13微米,全铜SRAM工艺,具有密度高达20060逻辑
单元(LE)和高达288千位的RAM。有了这样的相位特性
锁相环( PLL)的用于计时和专用双数据速率(DDR)
接口,满足DDR SDRAM和快速周期RAM ( FCRAM )内存
要求, Cyclone器件是用于数据路径具有成本效益的解决方案
应用程序。 Cyclone器件支持多种I / O标准,包括
LVDS数据速率可达每秒311兆比特( Mbps)和66兆赫,
32位的外围组件互连(PCI) ,用于与接口和
支持ASSP和ASIC器件。 Altera还提供了新的低成本的串行
配置设备配置Cyclone器件。
功能...
2,910至20060个LE ,看
表1
高达294,912 RAM位( 36,864字节)
通过低成本的串行配置器件支持的配置
支持LVTTL , LVCMOS , SSTL -2和SSTL - 3 I / O标准
支持66 MHz的32位PCI标准
低速( 311 Mbps)的LVDS I / O支持
每台设备最多两个PLL提供时钟倍频和相
多达八个全局时钟线与6个时钟资源提供每
逻辑阵列模块( LAB )行
支持外部存储器,包括DDR SDRAM ( 133 MHz)的,
FCRAM以及单数据速率(SDR )的SDRAM
支持多种知识产权( IP)内核,包括
Altera公司
的MegaCore
功能和Altera宏功能合作伙伴
计划(AMPP
SM
)宏功能
表1. Cyclone器件特性
特征
LES
M4K RAM块( 128
×
36位)
总RAM位数
锁相环
最大用户I / O引脚
(1)
注意
表1:
(1)
该参数包括全局时钟引脚。
EP1C3
2,910
13
59,904
1
104
EP1C4
4,000
17
78,336
2
301
EP1C6
5,980
20
92,160
2
185
EP1C12
12,060
52
239,616
2
249
EP1C20
20,060
64
294,912
2
301
Altera公司。
DS-CYCLONE-1.1
1
气旋FPGA系列数据手册
初步信息
Cyclone器件在四方扁平封装( QFP ),并提供节省空间
FINELINE BGA
包(见
表2
通过
3).
表2.旋风封装选项& I / O管脚数
设备
100-Pin
TQFP
(1)
65
144-Pin
TQFP
(1), (2)
104
240-Pin
PQFP
(1)
256-Pin
FINELINE
BGA
324-Pin
FINELINE
BGA
400-Pin
FINELINE
BGA
EP1C3
EP1C4
EP1C6
EP1C12
EP1C20
注释
表2:
(1)
(2)
249
98
185
173
185
185
249
233
301
301
TQFP :薄型四方扁平封装。
PQFP :塑料四方扁平封装。
Cyclone器件支持同一包中的垂直迁移(即设计人员可以在EP1C3之间迁移
设备中的144引脚TQFP封装,在同一封装中EP1C6器件) 。
表3.旋风QFP & FINELINE BGA封装尺寸
100-Pin
TQFP
0.5
256
16
×
16
144-Pin
TQFP
0.5
484
22
×
22
240-Pin
PQFP
0.5
1,024
34.6
×
34.6
256-Pin
FINELINE
BGA
1.0
289
17
×
17
324-Pin
FINELINE
BGA
1.0
361
19
×
19
400-Pin
FINELINE
BGA
1.0
441
21
×
21
间距(mm )
面积(mm)
×
宽度
(mm
×
mm)
2
2
Altera公司。
初步信息
气旋FPGA系列数据手册
桌子,
目录
介绍........................................................................................................1
产品特点............................................................................................................... 1
目录............................................... ................................................ 3
功能说明................................................ ...................................... 4
逻辑阵列模块............................................... .............................................. 6
................................................逻辑元件.................................................. 0.9
MultiTrack互联................................................ ................................. 17
嵌入式存储器................................................ ......................................... 23
全局时钟网络&锁相环.......................................... 0.34
I / O结构....................................................................................................44
电源排序&热插拔............................................. ................ 60
IEEE标准。 1149.1 ( JTAG )边界扫描支持....................................... 60
的SignalTap II嵌入式逻辑分析仪............................................. ......... 65
组态...................................................................................................65
工作条件................................................ ...................................... 67
动力Consumption........................................................................................73
时序模型...................................................................................................73
Software............................................................................................................. 93
器件引脚输出.............................................. ................................................. 93
订购信息................................................ ...................................... 93
Altera公司。
3
气旋FPGA系列数据手册
初步信息
实用
描述
旋流设备包含一个二维行和列的基于
架构来实现自定义的逻辑。列和行互连
不同的速度提供LAB和之间的信号互连
嵌入式存储器模块。
逻辑阵列由LAB中的,用10个LE在每个LAB 。一个LE是一个小
单元的逻辑提供高效的实现用户的逻辑功能。
的LAB被分成加在器件行和列。气旋
设备介于2910至20060个LE 。
M4K RAM块是用4K比特的真双端口存储器块
加内存奇偶校验( 4,608位) 。这些模块提供专用真
双端口,简单双端口或单端口存储器多达36位宽的
高达200兆赫。这些块被分成加在器件列
在某些LAB之间。 Cyclone器件提供60至288千位之间
嵌入式RAM 。
每个Cyclone器件的I / O引脚由I / O单元(IOE )位于喂养
围绕装置的外周端部的LAB行和列。 I / O
引脚支持各种单端和差分I / O标准,如
在66 MHz的32位PCI标准,并在到LVDS I / O标准
311 Mbps的。每个IOE包含一个双向I / O缓冲区和三个寄存器
用于登记输入,输出和输出使能信号。两用
DQS , DQ和DM引脚以及延迟链(用于相位对齐DDR
信号)提供与外部存储器设备,诸如接口支持
DDR SDRAM和高达133兆赫( 266 Mbps)的FCRAM器件。
Cyclone器件提供了一个全局时钟网络和最多两个PLL 。该
全局时钟网络由八个全局时钟线驱动
在整个设备中。全局时钟网络可提供的时钟
该设备内的所有资源,如IOEs , LE和存储器块。
全局时钟线,也可用于控制信号。旋风锁相环
提供通用的时钟与时钟倍频和相
移以及高速差分I外部输出/ O
支持。
图1
示出了旋风EP1C12器件的示意图。
4
Altera公司。
初步信息
气旋FPGA系列数据手册
图1. Cyclone EP1C12器件框图
IOEs
逻辑阵列
PLL
EP1C12器件
M4K块
的M4K RAM块的数量,锁相环,行和列的变化每
装置。
表4
列出了每个Cyclone器件的可用资源。
表4. Cyclone器件资源
设备
EP1C3
EP1C4
EP1C6
EP1C12
EP1C20
1
1
1
2
2
M4K RAM
13
17
20
52
64
锁相环
LAB列
LAB行
1
2
2
2
2
24
26
32
48
64
13
17
20
26
32
Altera公司。
5
第一节的Cyclone FPGA
系列数据手册
本节为设计人员提供的数据表规格
CYCLONE
设备。本章节包含了内部的功能定义
架构,配置和JTAG边界扫描测试信息,
DC操作条件下,AC定时参数,参考给力
消费,并为Cyclone器件订购信息。
本节包含了以下章节:
第1章简介
第2章旋风架构
第3章配置&测试
第4章DC &开关特性
第5章参考&订购信息
修订历史
请参阅各章自己特定的修订历史。信息
就当每个章节进行了更新,请参阅第一章修订日期
部分,它会出现在完整的手册。
Altera公司。
第I- 1
初步
修订历史
Cyclone器件手册,卷1
段Ⅰ- 2
初步
Altera公司。
1.引言
C51001-1.4
介绍
旋风
现场可编程门阵列系列基于一个1.5 -V
0.13微米,全铜SRAM工艺,具有密度高达20060逻辑
单元(LE)和高达288千位的RAM。有了这样的相位特性
锁相环( PLL)的用于计时和专用双数据速率(DDR)
接口,满足DDR SDRAM和快速周期RAM ( FCRAM )内存
要求, Cyclone器件是用于数据路径具有成本效益的解决方案
应用程序。 Cyclone器件支持多种I / O标准,包括
LVDS数据速率高达每秒( Mbps)的640兆比特,并且66-和
33兆赫, 64位和32位的外围组件互连(PCI) ,为
与接口,支持ASSP和ASIC器件。 Altera还
提供了新的低成本的串行配置器件进行配置旋风
设备。
下图显示了气旋FPGA系列数据的主要部分
表:
部分
页面
特色: 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1-2
功能描述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-1
逻辑阵列模块。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-3
逻辑元件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-5
MultiTrack互联。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-12
嵌入式存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-18
全局时钟网络&锁相环。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-29
I / O结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-39
电源排序&热插拔。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2-55
IEEE标准。 1149.1 ( JTAG )边界扫描支持。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-1
的SignalTap II嵌入式逻辑分析仪。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-5
配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3-5
工作条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4-1
功耗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4-8
时序模型。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4-9
软件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5-1
器件引脚输出。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5-1
订购信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5-1
Altera公司。
2007年1月
1–1
初步
Cyclone器件手册,卷1
特点
在Cyclone器件系列提供了以下功能:
2,910至20060个LE ,看
表1-1
高达294,912 RAM位( 36,864字节)
通过低成本的串行配置器件支持的配置
支持LVTTL , LVCMOS , SSTL -2和SSTL - 3 I / O标准
支持66-和33 - MHz的64位和32位的PCI标准
高速( 640 Mbps)的LVDS I / O支持
低速( 311 Mbps)的LVDS I / O支持
311 - Mbps的RSDS I / O支持
每台设备最多两个PLL提供时钟倍频和相
多达八个全局时钟线与6个时钟资源提供每
逻辑阵列模块( LAB )行
支持外部存储器,包括DDR SDRAM ( 133 MHz)的,
FCRAM以及单数据速率(SDR )的SDRAM
支持多种知识产权( IP)内核,包括
Altera公司
的MegaCore
功能和Altera宏功能合作伙伴
计划(AMPP
SM
)宏功能。
表1-1 。 Cyclone器件特性
特征
LES
M4K RAM块( 128
×
36位)
总RAM位数
锁相环
最大用户I / O引脚
(1)
注意
表1-1:
(1)
该参数包括全局时钟引脚。
EP1C3
2,910
13
59,904
1
104
EP1C4
4,000
17
78,336
2
301
EP1C6
5,980
20
92,160
2
185
EP1C12
12,060
52
239,616
2
249
EP1C20
20,060
64
294,912
2
301
1–2
初步
Altera公司。
2007年1月
特点
Cyclone器件在四方扁平封装( QFP ),并提供节省空间
FINELINE
BGA封装(见
表1-2
通过
1–3).
表1-2。旋风封装选项& I / O管脚数
设备
EP1C3
EP1C4
EP1C6
EP1C12
EP1C20
注释
表1-2 :
(1)
(2)
TQFP :薄型四方扁平封装。
PQFP :塑料四方扁平封装。
Cyclone器件支持同一包中的垂直迁移(即设计人员可以之间的迁移
在144引脚TQFP封装EP1C3设备,并在同一个包中的EP1C6器件)
100引脚TQFP 144引脚TQFP 240引脚PQFP
256-Pin
324-Pin
400-Pin
(1)
(1), (2)
(1)
FINELINE BGA FINELINE BGA FINELINE BGA
65
104
249
98
185
173
185
185
249
233
301
301
垂直迁移意味着你可以设计从一个设备迁移到
另外,具有相同的专用引脚, JTAG引脚和电源引脚,以及
是的子集或超集跨设备的密度给定的包。该
在任何包中密度最大的拥有数量最多的电源引脚;您
必须使用最大计划密度布局在一个包
提供必要的电源引脚的迁移。
对于横跨密度I / O引脚的迁移,交叉引用的可用I / O
使用该设备引脚输出一个给定的一揽子计划的全部引脚密度
键入要确定哪些I / O引脚可以迁移。在Quartus
II
软件可以自动交叉引用和地点的所有引脚为你
当给定一个设备迁移列表。如果一个设备有电源或接地
销,但这些相同的引脚是不同的装置,其是在对用户I / O的
迁移路径, Quartus II软件确保引脚不作为
用户I / O在Quartus II软件。确保这些引脚连接
到主板上相应的平面。 Quartus II软件储备
根据需要为具有较大的密度布局的I / O引脚的电源引脚
在同一个包中有更多的电源引脚。
Altera公司。
2007年1月
1–3
初步
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    -
    -
    -
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联系人:朱先生
地址:广东省深圳市福田区华强北路上步工业区101栋518室
EP1C3Q400C7ES
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