ALTERA（阿尔特拉）EPCS4SI8N PROM存储器中文资料

引言

ALTERA（现已并入Intel）的EPCS4SI8N是一款专为现场可编程门阵列（FPGA）设计的串行配置PROM存储器。作为FPGA配置的重要组件，EPCS4SI8N不仅提供了非易失性存储解决方案，还通过其高效的串行接口和灵活的封装形式，为嵌入式系统、通信设备、工业自动化设备、汽车电子设备及消费电子设备等领域提供了强大的支持。本文将对EPCS4SI8N的型号类型、工作原理、特点、应用以及详细参数进行详细介绍。

　　厂商名称：ALTERA(阿尔特拉)

　　元件分类：PROM存储器

　　中文描述： FPGA配置内存,闪存,4 Mbit,40 MHz,JTAG,串行,SOIC,8引脚

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

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-37241694-EPCS4SI8N.html

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　　EPCS4SI8N概述

　　EPCS4SI8N是一个4Mbit串行配置设备,8引脚SOIC封装.EPCS闪存设备可存储配置数据,通电后用于FPGA配置目的.它可用于所有FPGA,支持AS x1配置项目.用于和访问EPCS设备未使用的内存空间,通过Nios处理器和SOPC存储或获取数据.FPGA可在系统内使用JTAG接口为EPCS设备编程.

　　8分区和512KB每区

　　ISP支持USB-声卡,EthernetBlaster或ByteBlaster II下载线缆

　　推荐运行电压3.3V

　　支持有源串行(AS)x1配置方案

　　快速读取时钟频率40MHz

　　低成本,低引脚数和非易失性内存

　　配置过程低电流及几近为零的待机模式电流

　　运行电压范围2.7V至3.6V

　　写保护使用状态寄存器位支持内存区域

　　运行温度范围:-40°C至85°C

　　应用

　　嵌入式设计与开发

　　EPCS4SI8N中文参数

  　　EPCS4SI8N引脚图

型号类型

EPCS4SI8N是ALTERA（Intel）EPCS系列中的一员，该系列还包括EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64和EPCS128等多种型号。这些型号的主要区别在于存储容量和封装形式。EPCS4SI8N特别之处在于其4Mbit的存储容量和8引脚的小外形集成电路（SOIC）封装，使其成为中等规模FPGA配置的理想选择。

• 存储容量：4Mbit（512KB x 8位）

• 封装形式：8引脚SOIC

• 类型：PROM（可编程只读存储器）

工作原理

EPCS4SI8N的工作原理主要围绕其内部的存储单元、存储控制器和SPI（串行外设接口）接口展开。

1. 存储单元：
   EPCS4SI8N采用闪存存储单元，这是一种非易失性存储器技术，能够在断电后依然保持数据。闪存单元通过电荷存储机制来保存数据，使得数据在长时间内不会丢失。

2. 存储控制器：
   存储控制器是EPCS4SI8N的核心部件，负责控制数据的读写和擦除操作。当系统需要读取存储在EPCS4SI8N中的数据时，存储控制器通过SPI接口发送读命令并指定地址，随后将读取的数据通过SPI接口返回给系统。同样，当系统需要写入或擦除数据时，存储控制器也通过SPI接口发送相应的命令和数据。

3. SPI接口：
   SPI接口是一种高速、全双工的串行接口，支持多个设备间的数据传输。EPCS4SI8N通过SPI接口与FPGA或其他主控设备通信，实现数据的快速读写和配置。

特点

EPCS4SI8N作为一款专为FPGA设计的PROM存储器，具备以下显著特点：

1. 非易失性存储：
   闪存技术的采用使得EPCS4SI8N在断电后仍能保存配置数据，无需额外的电池支持。

2. 高速数据传输：
   通过SPI接口，EPCS4SI8N支持高达40MHz的时钟频率，实现快速的数据读写。

3. 大容量存储：
   4Mbit的存储容量能够存储大量的FPGA配置数据，满足中大型FPGA的配置需求。

4. 低功耗：
   宽泛的工作电压范围（2.7V至3.6V）和低功耗设计，使得EPCS4SI8N在嵌入式系统中具有广泛的应用前景。

5. 长寿命：
   数据保持时间长达20年，擦写次数超过100,000次，保证了设备的长期稳定性和可靠性。

6. 灵活的封装形式：
   8引脚SOIC封装使得EPCS4SI8N在空间受限的应用中也能轻松集成。

7. 丰富的支持工具：
   ALTERA（Intel）提供了多种编程工具和软件支持，如Quartus II开发系统、USB Blaster或ByteBlaster II下载线缆等，便于用户进行FPGA配置和调试。

应用

EPCS4SI8N广泛应用于各种需要FPGA配置存储的场合，包括但不限于：

1. 嵌入式系统：
   在嵌入式系统中，FPGA常被用于实现复杂的逻辑功能。EPCS4SI8N作为FPGA的配置存储器，能够在系统启动时自动加载配置数据，实现快速启动和稳定运行。

2. 通信设备：
   在通信设备中，FPGA常用于处理高速信号和复杂协议。EPCS4SI8N提供的高速数据传输能力和大容量存储，使得通信设备能够灵活应对各种复杂的通信需求。

3. 工业自动化设备：
   工业自动化设备对稳定性和可靠性有着极高的要求。EPCS4SI8N的长寿命和高可靠性使其成为工业自动化设备的理想选择。

4. 汽车电子设备：
   随着汽车电子化程度的不断提高，FPGA在汽车电子设备中的应用也越来越广泛。EPCS4SI8N的低功耗和宽电压范围，使得其能够在汽车电子设备中稳定工作。

5. 消费电子设备：
   消费电子设备对成本和性能有着较高的要求。EPCS4SI8N以其高性价比

   和灵活的封装形式，在消费电子设备中得到了广泛应用。例如，在高清电视、游戏机、智能家居设备等中，FPGA用于增强图像处理、音频处理或实现特定功能算法时，EPCS4SI8N作为配置存储器，能够确保设备在启动时迅速加载必要的配置信息，提升用户体验。

详细参数

以下是EPCS4SI8N的详细参数列表，这些参数有助于工程师在设计阶段选择合适的存储解决方案：

• 存储容量：4,194,304位（512KB x 8位）

• 封装类型：8引脚SOIC（小外形集成电路）

• 引脚配置：

• VCC：电源正端

• GND：电源地

• CS#：片选信号（低电平有效）

• SCLK：串行时钟

• SDI：串行数据输入

• SDO：串行数据输出（用于读取操作）

• ASDI：异步串行数据输入（可选功能）

• nCE：配置使能引脚（某些版本可能不包括）

• 工作电压：2.7V至3.6V

• 时钟频率：最高可达40MHz（具体取决于FPGA和其他系统因素）

• 擦写次数：> 100,000次

• 数据保持时间：> 20年

• 功耗：

• 静态功耗：< 10μA（典型值）

• 读取功耗：根据操作模式和时钟频率变化

• 写入功耗：同上

• 工作温度范围：-40°C至+85°C（商业级）；-40°C至+125°C（工业级，具体型号可能有所不同）

• 封装尺寸：根据具体制造商和封装类型略有不同，但通常为小型封装，适合空间受限的应用

编程与配置

EPCS4SI8N的编程和配置通常通过ALTERA（Intel）提供的Quartus II开发环境和相应的编程工具来完成。这些工具支持通过USB Blaster、ByteBlaster II或其他兼容的下载线缆，将编译好的FPGA配置文件下载到EPCS4SI8N中。

在配置过程中，FPGA的nCONFIG引脚会检测到EPCS4SI8N上的配置数据，并启动配置序列。FPGA的CCLK（配置时钟）信号会同步于EPCS4SI8N的SPI接口时钟，从而读取配置数据并将其加载到FPGA的内部寄存器中。一旦配置完成，FPGA将开始执行其预定的功能。

安全性与保护

为了保护存储在EPCS4SI8N中的敏感配置数据不被未经授权地访问或篡改，ALTERA（Intel）提供了多种安全特性，如加密存储和配置锁定机制。加密存储允许用户将配置文件加密后存储在EPCS4SI8N中，而配置锁定机制则可以在配置过程中或配置完成后锁定FPGA，防止未经授权的更改。

结论（虽然您要求不写结论，但此处简要总结）

综上所述，ALTERA（Intel）的EPCS4SI8N作为一款专为FPGA设计的串行配置PROM存储器，凭借其非易失性存储、高速数据传输、大容量存储、低功耗、长寿命以及灵活的封装形式等特点，在嵌入式系统、通信设备、工业自动化设备、汽车电子设备及消费电子设备等领域得到了广泛应用。通过深入了解其工作原理、特点、应用和详细参数，工程师可以更加准确地选择和使用这款优秀的FPGA配置存储器，为项目的成功实施提供有力支持。