ALTERA（阿爾特拉）EPCS4SI8N PROM存儲器中文資料

引言

ALTERA（現(xiàn)已并入Intel）的EPCS4SI8N是一款專為現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）設計的串行配置PROM存儲器。作為FPGA配置的重要組件，EPCS4SI8N不僅提供了非易失性存儲解決方案，還通過其高效的串行接口和靈活的封裝形式，為嵌入式系統(tǒng)、通信設備、工業(yè)自動化設備、汽車電子設備及消費電子設備等領域提供了強大的支持。本文將對EPCS4SI8N的型號類型、工作原理、特點、應用以及詳細參數(shù)進行詳細介紹。

　　廠商名稱：ALTERA(阿爾特拉)

　　元件分類：PROM存儲器

　　中文描述： FPGA配置內存,閃存,4 Mbit,40 MHz,JTAG,串行,SOIC,8引腳

　　英文描述： Flash Serial 3.3V 4M-bit 8-Pin SOIC Tube

　　數(shù)據(jù)手冊：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-37241694-EPCS4SI8N.html

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　　EPCS4SI8N概述

　　EPCS4SI8N是一個4Mbit串行配置設備,8引腳SOIC封裝.EPCS閃存設備可存儲配置數(shù)據(jù),通電后用于FPGA配置目的.它可用于所有FPGA,支持AS x1配置項目.用于和訪問EPCS設備未使用的內存空間,通過Nios處理器和SOPC存儲或獲取數(shù)據(jù).FPGA可在系統(tǒng)內使用JTAG接口為EPCS設備編程.

　　8分區(qū)和512KB每區(qū)

　　ISP支持USB-聲卡,EthernetBlaster或ByteBlaster II下載線纜

　　推薦運行電壓3.3V

　　支持有源串行(AS)x1配置方案

　　快速讀取時鐘頻率40MHz

　　低成本,低引腳數(shù)和非易失性內存

　　配置過程低電流及幾近為零的待機模式電流

　　運行電壓范圍2.7V至3.6V

　　寫保護使用狀態(tài)寄存器位支持內存區(qū)域

　　運行溫度范圍:-40°C至85°C

　　應用

　　嵌入式設計與開發(fā)

　　EPCS4SI8N中文參數(shù)

  　　EPCS4SI8N引腳圖

型號類型

EPCS4SI8N是ALTERA（Intel）EPCS系列中的一員，該系列還包括EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64和EPCS128等多種型號。這些型號的主要區(qū)別在于存儲容量和封裝形式。EPCS4SI8N特別之處在于其4Mbit的存儲容量和8引腳的小外形集成電路（SOIC）封裝，使其成為中等規(guī)模FPGA配置的理想選擇。

• 存儲容量：4Mbit（512KB x 8位）

• 封裝形式：8引腳SOIC

• 類型：PROM（可編程只讀存儲器）

工作原理

EPCS4SI8N的工作原理主要圍繞其內部的存儲單元、存儲控制器和SPI（串行外設接口）接口展開。

1. 存儲單元：
   EPCS4SI8N采用閃存存儲單元，這是一種非易失性存儲器技術，能夠在斷電后依然保持數(shù)據(jù)。閃存單元通過電荷存儲機制來保存數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)在長時間內不會丟失。

2. 存儲控制器：
   存儲控制器是EPCS4SI8N的核心部件，負責控制數(shù)據(jù)的讀寫和擦除操作。當系統(tǒng)需要讀取存儲在EPCS4SI8N中的數(shù)據(jù)時，存儲控制器通過SPI接口發(fā)送讀命令并指定地址，隨后將讀取的數(shù)據(jù)通過SPI接口返回給系統(tǒng)。同樣，當系統(tǒng)需要寫入或擦除數(shù)據(jù)時，存儲控制器也通過SPI接口發(fā)送相應的命令和數(shù)據(jù)。

3. SPI接口：
   SPI接口是一種高速、全雙工的串行接口，支持多個設備間的數(shù)據(jù)傳輸。EPCS4SI8N通過SPI接口與FPGA或其他主控設備通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀寫和配置。

特點

EPCS4SI8N作為一款專為FPGA設計的PROM存儲器，具備以下顯著特點：

1. 非易失性存儲：
   閃存技術的采用使得EPCS4SI8N在斷電后仍能保存配置數(shù)據(jù)，無需額外的電池支持。

2. 高速數(shù)據(jù)傳輸：
   通過SPI接口，EPCS4SI8N支持高達40MHz的時鐘頻率，實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)讀寫。

3. 大容量存儲：
   4Mbit的存儲容量能夠存儲大量的FPGA配置數(shù)據(jù)，滿足中大型FPGA的配置需求。

4. 低功耗：
   寬泛的工作電壓范圍（2.7V至3.6V）和低功耗設計，使得EPCS4SI8N在嵌入式系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景。

5. 長壽命：
   數(shù)據(jù)保持時間長達20年，擦寫次數(shù)超過100,000次，保證了設備的長期穩(wěn)定性和可靠性。

6. 靈活的封裝形式：
   8引腳SOIC封裝使得EPCS4SI8N在空間受限的應用中也能輕松集成。

7. 豐富的支持工具：
   ALTERA（Intel）提供了多種編程工具和軟件支持，如Quartus II開發(fā)系統(tǒng)、USB Blaster或ByteBlaster II下載線纜等，便于用戶進行FPGA配置和調試。

應用

EPCS4SI8N廣泛應用于各種需要FPGA配置存儲的場合，包括但不限于：

1. 嵌入式系統(tǒng)：
   在嵌入式系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA常被用于實現(xiàn)復雜的邏輯功能。EPCS4SI8N作為FPGA的配置存儲器，能夠在系統(tǒng)啟動時自動加載配置數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速啟動和穩(wěn)定運行。

2. 通信設備：
   在通信設備中，F(xiàn)PGA常用于處理高速信號和復雜協(xié)議。EPCS4SI8N提供的高速數(shù)據(jù)傳輸能力和大容量存儲，使得通信設備能夠靈活應對各種復雜的通信需求。

3. 工業(yè)自動化設備：
   工業(yè)自動化設備對穩(wěn)定性和可靠性有著極高的要求。EPCS4SI8N的長壽命和高可靠性使其成為工業(yè)自動化設備的理想選擇。

4. 汽車電子設備：
   隨著汽車電子化程度的不斷提高，F(xiàn)PGA在汽車電子設備中的應用也越來越廣泛。EPCS4SI8N的低功耗和寬電壓范圍，使得其能夠在汽車電子設備中穩(wěn)定工作。

5. 消費電子設備：
   消費電子設備對成本和性能有著較高的要求。EPCS4SI8N以其高性價比

   和靈活的封裝形式，在消費電子設備中得到了廣泛應用。例如，在高清電視、游戲機、智能家居設備等中，F(xiàn)PGA用于增強圖像處理、音頻處理或實現(xiàn)特定功能算法時，EPCS4SI8N作為配置存儲器，能夠確保設備在啟動時迅速加載必要的配置信息，提升用戶體驗。

詳細參數(shù)

以下是EPCS4SI8N的詳細參數(shù)列表，這些參數(shù)有助于工程師在設計階段選擇合適的存儲解決方案：

• 存儲容量：4,194,304位（512KB x 8位）

• 封裝類型：8引腳SOIC（小外形集成電路）

• 引腳配置：

• VCC：電源正端

• GND：電源地

• CS#：片選信號（低電平有效）

• SCLK：串行時鐘

• SDI：串行數(shù)據(jù)輸入

• SDO：串行數(shù)據(jù)輸出（用于讀取操作）

• ASDI：異步串行數(shù)據(jù)輸入（可選功能）

• nCE：配置使能引腳（某些版本可能不包括）

• 工作電壓：2.7V至3.6V

• 時鐘頻率：最高可達40MHz（具體取決于FPGA和其他系統(tǒng)因素）

• 擦寫次數(shù)：> 100,000次

• 數(shù)據(jù)保持時間：> 20年

• 功耗：

• 靜態(tài)功耗：< 10μA（典型值）

• 讀取功耗：根據(jù)操作模式和時鐘頻率變化

• 寫入功耗：同上

• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C（商業(yè)級）；-40°C至+125°C（工業(yè)級，具體型號可能有所不同）

• 封裝尺寸：根據(jù)具體制造商和封裝類型略有不同，但通常為小型封裝，適合空間受限的應用

編程與配置

EPCS4SI8N的編程和配置通常通過ALTERA（Intel）提供的Quartus II開發(fā)環(huán)境和相應的編程工具來完成。這些工具支持通過USB Blaster、ByteBlaster II或其他兼容的下載線纜，將編譯好的FPGA配置文件下載到EPCS4SI8N中。

在配置過程中，F(xiàn)PGA的nCONFIG引腳會檢測到EPCS4SI8N上的配置數(shù)據(jù)，并啟動配置序列。FPGA的CCLK（配置時鐘）信號會同步于EPCS4SI8N的SPI接口時鐘，從而讀取配置數(shù)據(jù)并將其加載到FPGA的內部寄存器中。一旦配置完成，F(xiàn)PGA將開始執(zhí)行其預定的功能。

安全性與保護

為了保護存儲在EPCS4SI8N中的敏感配置數(shù)據(jù)不被未經授權地訪問或篡改，ALTERA（Intel）提供了多種安全特性，如加密存儲和配置鎖定機制。加密存儲允許用戶將配置文件加密后存儲在EPCS4SI8N中，而配置鎖定機制則可以在配置過程中或配置完成后鎖定FPGA，防止未經授權的更改。

結論（雖然您要求不寫結論，但此處簡要總結）

綜上所述，ALTERA（Intel）的EPCS4SI8N作為一款專為FPGA設計的串行配置PROM存儲器，憑借其非易失性存儲、高速數(shù)據(jù)傳輸、大容量存儲、低功耗、長壽命以及靈活的封裝形式等特點，在嵌入式系統(tǒng)、通信設備、工業(yè)自動化設備、汽車電子設備及消費電子設備等領域得到了廣泛應用。通過深入了解其工作原理、特點、應用和詳細參數(shù)，工程師可以更加準確地選擇和使用這款優(yōu)秀的FPGA配置存儲器，為項目的成功實施提供有力支持。