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Cyclone：迄今成本最低的FPGA

Altera Cyclone 系列FPGA从根本上针对低成本进行设计。这些低成本器件具有专业应用特性,例如嵌入式存储器、外部存储器接口和时钟管理电路等。Cyclone系列FPGA是成本敏感大批量应用的最佳方案。

如果需要进一步进行系统集成,可以考虑密度更高的Cyclone II FPGA和Cyclone III FPGA。这些Cyclone新系列巩固了Altera在大批量、低成本应用方案中上的领先优势。

抢先一步,立即使用所有需要的工具——您现在就可以启动Cyclone FPGA设计。Altera流行的Nios II 系列嵌入式处理器以及全套的知识产权(IP)组合都可以用于 Cyclone FPGA开发。现在,您还可以免费下载受到客户欢迎的Quartus II 网络版软件。

ASIC的低成本替代方案

Cyclone FPGA是目前ASIC应用的低成本替代方案。作为系统设计人员,您面临很多挑战,包括越来越大的成本压力和越来越复杂的设计,新出现的标准,以及越来越短的设计周期等。 ASIC 开发涉及到大量的工程资源,设计仿真和验证,需要进行多次重制。利用其系统级集成功能,Cyclone FPGA系列避免了ASIC昂贵的NRE负担,降低了订购量和产品推迟带来的风险。采用Cyclone FPGA系列,您的大批量应用现在可以采用价格相当的可编程解决方案(与ASIC相比)。

支持新市场和应用

新的市场发展趋势,例如世界标准、平台融合、交互性以及技术改进等,不断推动了对高性价比方案的需求。Cyclone系列FPGA的价格和功能满足了市场对创新的需求,通过产品迅速面市来确定领先优势。消费类、通信、计算机外设、工业和汽车等低成本大批量应用市场都可以使用Cyclone FPGA。

Cyclone的性能特性

Cyclone器件的性能足以和业界最快的FPGA进行竞争。Cyclone FPGA综合考虑了逻辑、存储器、锁相环(PLL)和高级I/O接口,是价格敏感应用的最佳选择。Cyclone FPGA具有：

• 新的可编程体系结构,实现低成本设计。
• 嵌入式存储器资源支持多种存储器应用和数字信号处理(DSP)实现
• 专用外部存储器接口电路,支持与DDR FCRAM和SDRAM器件以及SDR SDRAM存储器的连接。
• 支持串行总线和网络接口以及多种通信协议
• 片内和片外系统时序管理使用嵌入式PLL
• 支持单端I/O标准和差分I/O技术,LVDS信号数据速率高达640Mbps。
• 处理功耗支持Nios II 系列嵌入式处理器
• 采用新的串行配置器件的低成本配置方案
• Quartus II 软件OpenCore评估特性支持免费的IP功能评估
• Quartus II 网络版软件的免费支持

Cyclone FPGA系列简介

Altera Cyclone FPGA是目前市场上性价比最优且价格最低的FPGA。Cyclone器件具有为大批量价格敏感应用优化的功能集,这些应用市场包括消费类、工业类、汽车业、计算机和通信类。Cyclone器件现正在发售中。

器件基于成本优化的全铜1.5V SRAM工艺,容量从2910至20060个逻辑单元,具有多达294912bit嵌入RAM,见表1。Cyclone FPGA支持各种单端I/O标准如LVTTL、LVCMOS、PCI和SSTL-2/3,通过LVDS和RSDS标准提供多达129个通道的差分I/O支持。每个LVDS通道高达640Mbps。Cyclone器件具有双数据速率(DDR) SDRAM和FCRAM接口的专用电路。Cyclone FPGA中有两个锁相环(PLLs)提供六个输出和层次时钟结构,以及复杂设计的时钟管理电路。这些业界最高效架构特性的组合使得FPGA系列成为ASIC最灵活和最合算的替代方案。

注释：1.   Cyclone FPGA是现今成本最低和经成品认证的FPGA。

表1归纳了Cyclone FPGA系列产品、性能及供货情况

表1. Cyclone FPGA概览w
特性	EP1C3	EP1C4	EP1C6	EP1C12	EP1C20
逻辑单元（LE）	2,910	4,000	5,980	12,060	20,060
M4K RAM块（4Kbit＋奇偶校验）	13	17	20	52	64
RAM总量	59,904	78,336	92,160	239,616	294,912
PLLs	1	2	2	2	2
最大用户I/O数	104	301	185	249	301
差分通道	34	129	72	103	129
成品器件供货情况	现在	现在	现在	现在	现在

表2是Cyclone器件封装和I/O管脚数

表2. Cyclone器件封装和最大用户I/O管脚
封装尺寸 (mm x mm)	EP1C3	EP1C4	EP1C6	EP1C12	EP1C20
100脚TQFP (16 x 16)	65	-	-	-	-
144脚TQFP (22 x 22)	104	-	98	-	-
240脚PQFP (32 x 32)	-	-	185	173	-
256脚FineLine BGA (17 x 17)	-	-	185	185	-
324脚FineLine BGA (19 x 19)	-	249	-	249	233
400脚FineLine BGA (21 x 21)	-	301	-	-	301

注释：

• TQFP = 薄四方扁平封装
• PQFP = 四方扁平封装
• BGA = 球栅阵列

表3是Cyclone开发包和供货情况。

表3.Cyclone开发套件
开发套件	Cyclone FPGA	供货情况
Parallax Cyclone Smart套件	EP1C20	现在

表4是合适Cyclone器件的配置器件。

表4. Cyclone的配置器件
配置器件	器件数量
	EP1C3	EP1C4	EP1C6	EP1C12	EP1C20
EPCS1	1	1	1	N/A	N/A
EPCS4	1	1	1	1	1
EPC2	1	1	1	2	2
EPC4	1	1	1	1	1
EPC8	1	1	1	1	1
EPC16	1	1	1	1	1

Cyclone器件系列特性

Cyclone 器件系列是Altera的低成本FPGA方案,设计非常灵活,支持高性能系统集成 (表1所示)。在Cyclone器件基础上,Cyclone II FPGA系列是大批量应用设计人员的理想解决方案,能够帮助他们降低成本,提高容量,丰富功能。Cyclone III FPGA 系列是第三代Altera Cyclone系列,器件成本非常低,提高了系统集成能力,降低了系统功耗,是最佳应用方案。

表1.Cyclone特性一览
特性	说明
构架
成本优化的架构	Cyclone FPGA具有多达20060个逻辑单元。Cyclone器件的逻辑资源可用来实现复杂的应用。
嵌入式存储器	Cyclone器件中M4K存储块提供288kbit存储容量,能够被配置来支持多种操作模式,包括RAM、ROM、FIFO及单口和双口模式。
外部存储器接口	Cyclone器件具有高级外部存储器接口,允许设计者将外部单数据率（SDR）SDRAM,双数据率（DDR）、SDRAM和 DDR FCRAM 器件集成到复杂系统设计中,而不会降低数据访问的性能。
支持LVDS I/O	Cyclone器件具有多达129个兼容LVDS的通道,每个通道数据率高达640Mbps。
支持单端I/O	Cyclone器件支持各种单端I/O接口标准,如3.3-V、 2.5-V、 1.8-V、LVTTL、LVCMOS、SSTL和 PCI 标准,满足当前系统需求。
时钟管理电路	Cyclone器件具有两个可编程锁相环（PLL）和八个全局时钟线,提供健全的时钟管理和频率合成功能,实现最大的系统性能。Cyclone PLL具有多种高级功能,如频率合成、可编程相移、可编程延迟和外部时钟输出。这些功能允许设计者管理内部和外部系统时序。
接口和协议	Cyclone器件支持诸如PCI等串行、总线和网络接口,可访问外部存储器件和多种通信协议如以太网协议。
热插拨和上电顺序	Cyclone器件具有健全的片内热插拨和顺序上电支持,确保和上电顺序无关的正常工作。这一特性在上电前和上电期间起到了保护器件的作用并使I/O缓冲保持三态,让Cyclone器件成为多电压系及需高可用性和冗余性应用的理想选择。
DSP实现	Cyclone器件为在FPGA上实现低成本数字信号处理（DSP）系统提供了理想的平台。
串行配置器件	Cyclone器件能用Altera新的串行配置器件进行配置。
NiosII系列嵌入式处理器	Cyclone器件的Nios II系列嵌入式处理器能够降低成本,增加灵活性,非常适合于替代低成本的分立微处理器。
支持工业级温度	部分Cyclone器件提供工业级温度范围-40°C至 +100°C (节点)的产品,支持各种工业应用。
扩展温度支持	部分Cyclone器件达到扩展温度范围E-40°C至+125°C (节点)。这些器件是需要扩展温度范围和高质量产品的in-cabin automotive应用的理想选择。

FPGA器件Cyclone 现场可编程逻辑门阵列订购型号

1. EP1C12F256C6N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F256C6N
2. EP1C12F256C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F256C8
3. EP1C12F256C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F256C8N
4. EP1C12F256I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F256I7
5. EP1C12F256I7N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F256I7N
6. EP1C12F324C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F324C6
7. EP1C12F324C7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F324C7
8. EP1C12F324C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F324C8
9. EP1C12F324C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F324C8N
10. EP1C12F324I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12F324I7
11. EP1C12Q240C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12Q240C6
12. EP1C12Q240C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12Q240C8
13. EP1C12Q240C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12Q240C8N
14. EP1C12Q240I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12Q240I7
15. EP1C12Q240I7N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C12Q240I7N
16. EP1C20F324C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F324C6
17. EP1C20F324C7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F324C7
18. EP1C20F324C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F324C8
19. EP1C20F324I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F324I7
20. EP1C20F324IN：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F324IN
21. EP1C20F400C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F400C6
22. EP1C20F400C7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F400C7
23. EP1C20F400C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F400C8
24. EP1C20F400C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F400C8N
25. EP1C20F400I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C20F400I7
26. EP1C324C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C324C8
27. EP1C3T100C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T100C6
28. EP1C3T100C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T100C8
29. EP1C3T100C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T100C8N
30. EP1C3T100I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T100I7
31. EP1C3T144C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T144C6
32. EP1C3T144C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T144C8
33. EP1C3T144C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T144C8N
34. EP1C3T144I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C3T144I7
35. EP1C4F324C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F324C8
36. EP1C4F324C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F324C8N
37. EP1C4F324I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F324I7
38. EP1C4F400C7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F400C7
39. EP1C4F400C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F400C8
40. EP1C4F400C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F400C8N
41. EP1C4F400I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C4F400I7
42. EP1C6F256C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6F256C6
43. EP1C6F256C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6F256C8
44. EP1C6F256C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6F256C8N
45. EP1C6F256I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6F256I7
46. EP1C6Q240C6：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6Q240C6
47. EP1C6Q240C6N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6Q240C6N
48. EP1C6Q240C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6Q240C8
49. EP1C6Q240C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6Q240C8N
50. EP1C6Q240I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6Q240I7
51. EP1C6T144C7N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6T144C7N
52. EP1C6T144C8：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6T144C8
53. EP1C6T144C8N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6T144C8N
54. EP1C6T144I7：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6T144I7
55. EP1C6T144I7N：Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Cyclone 系列 EP1C6T144I7N