Actel半导体FPGA选型指南

Actel半导体FPGA 销售服务电话： (020) 38730619 38732221 技术支持电话： (020) 28872345 28267809 技术支持邮箱：zlgactel@zlgmcu.com Actel.marketing@zlgmcu.com Actel提供业界 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的处理器………………………………6-02 Actel半导体FPGA的特点……………………………………6-06 Nano系列FPGA……………………………………………6-07 ProASIC3/E系 列 FPGA… … … … … … … … … … … … … … 6-08 ProASIC3L系 列 FPGA… … … … … … … … … … … … … … 6-09 视频字符叠加解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 …………………………………………6-11 ZLG TFT驱动专用芯片…………………………………………6-12 基于Actel FPGA的TFT控制器解决方案………………………6-13 EasyFPGA060开发平台……………………………………6-14 ProASIC3 StartKit FPGA开发平台…………………………6-15 Fusion 系列FPGA……………………………………………6-16 Fusion StartKit FPGA开发平台……………………………6-18 IGLOO系列FPGA……………………………………………6-19 IGLOO StartKit FPGA开发平台……………………………6-23 SmartFusion系列FPGA………………………………………6-24 SmartFusion FPGA开发平台…………………………………6-25 Actel 命名规则………………………………………………6-26 Actel器件的封装………………………………………………6-27 Actel提供业界标准的处理器 Cortex-M1：基于ARMv6-M指令集的高性能32位ARM处理器 Cortex-M3：业界流行的32位ARMV7-M硬核 Core8051和Core8051s：单指令周期的8051内核 CoreABC：FPGA中最小的处理器内核 LEON3：基于SPARC V8结构的32位高端处理器 Cortex-M1 ● 应用于FPGA中的高性能处理器 Cortex-M1是一个高性能的32位ARM处理器，在Actel FPGA 中，时钟频率最高可达72MHz左右，这也是Cortex-M1首次在 FPGA中的应用，而且Cortex-M1占用的FPGA逻辑资源较少，是一 个在可编程逻辑器件中真正高性能、低资源占用率的处理器。 ● Cortex-M1来源 Cortex-M1是 ARM公 司 的 cortex家 族 中 的 一 员 ， 从 Cortex- M3系列中分离出来。采用高效率、低代码密度的Thumb2指令，对 于先前用Thumb指令 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的代码无需修改就可以很好的兼容。Actel FPGA具有诸多ASIC的特点，如果用户希望自己设计一个带ARM的 ASIC，Actel FPGA将真正提供一个简单可行的解决方案。 ● Cortex-M1在FPGA设计中的应用 Cortex-M1在FPGA中的应用权衡了面积和速度的利益，提供了 一个折中的方案，采用三级流水线模式和ARMv6-M指令集，支持指 令和数据的TCM（Tightly Coupled Memories）模式，带有可配置的 中断控制器；可选择带有调试模块或不带有调试模块的内核；基于 CoreConsole的IP系统平台软件进行开发，可以将Cortex-M1内核无 缝连接到AHB总线上，并且非常容易的让用户裁减外设的部件。 Cortex-M1特点 ◎ FPGA中高性能的ARM处理器 ◎ 没有License的费用和版税 ◎ 32位、3级流水线、ARMv6-M指令结构 ◎ 用户可访问Cortex-M1的所有I/O ◎ Cortex-M3的升级版，具有完整的开发工具 嵌入式系统应用的核心是处理器，在一个FPGA的应用系统 中很多时候同样需要一个高性能的处理器协同工作，因此 Actel提供了业界标准的处理器解决方案。从32位高性能的 ARM和LEON3处理器到最小的软处理器CoreABC，Actel提供了 最广泛的应用场合。同时，Actel也提供各种免费的配套开发软 件，例如：CoreConsole、SoftConsole、Libero等。这些工具的 支持都是为了使用户搭建一个最低价的系统级的开发平台。 Actel强大处理器平台: 6-02 www.zlgmcu.com Cortex-M3 ● Actel在SmartFusion系列中集成了硬核的Cortex-M3硬核，该 M3不占用FPGA资源，同时，Actel提供了丰富的驱动函数库，极大 的方便了用户的使用。该M3硬核增加了FPGA灵活控制的长处，同 时解决了单芯片使用32位处理器和逻辑资源的问题，引领着单芯片 SoC方向的发展。 ● 高可配置性 Cortex-M3硬核应用到Actel FPGA的同时考虑到了M3硬核的配 置灵活性。M3内几乎所有的功能部件均可以根据需求配置，极大的 平衡了功能需求和功耗的关系。 ● 灵活的通信方式 M3硬核和FPGA逻辑的结合是一种突破，但其极其灵活的通信 方式却是其无可比拟的优势，AHB、APB、GPIO、总线、中断等多 种方式实现Cortex-M3和FPGA内核之间的通信，让您的设计更加随 心所欲。 FPGA中的硬核Cortex-M3 ● 性，可以通过裁剪来支持自定义的数据类型和数据宽度。内核 Actel的CoreABC是业界最小，同时也是首个面向FPGA可在 使用一个可编程的序列控制器，来实现对嵌入式功能部件的控 RTL层面编程的软微控制器，它能为众多的嵌入式应用提供解决 制，例如APB读和写、位操作、ALU操作、逻辑指令、简单分 方案。我们无需RAM或ROM资源，仅使用241个逻辑单元(tile)便 支以及跳转调用指令等。采用汇编型指令对CoreABC编程，指 可实现这款免费的控制器。因而设计人员可将CoreABC用于较小 令可以用硬件门阵列实现或存放于存储器中，当只需要运行少 的Actel器件中，包括低成本的ProASIC3 A3P030器件在内。 量指令时，RTL编程具有优势；但当需要大量指令时，程序代 ● 高可配置性 码运行于存储器更具优势，所以可以根据用户需要采用不同的 CoreABC基于CoreConsole软件平台开发，具有高可配置 实现方式。 FPGA中最小软微控制器（soft micro） CoreABC CoreABC主要特性 ◎ 极快的I/O响应速度(＜100ns)； ◎ 高可配置性并且可轻易裁剪以满足用户 应用的需求； ◎ 可通过APB总线挂接外设； ◎ 程序可通过硬件门阵列实现或存放于存 储器中； ◎ 可以使用在不含片内存储器的FPGA中。 FPGA系列Actel半导体 6-03 Cortex-M3特点 ◎ ARMv7-M架构 ◎ 单周期乘法指令 ◎ Thumb-2指令集 ◎ 16Gbps带宽的AHB总线矩阵 ◎ 带有SWJ-DP调试接口 ◎ 没有License费用和版税 ● SFR接口添加了高级外设总线（APB）接口。这样，设计人员 8051之所以一直都有着广泛的应用是因为它是一个业界标准 便可以搭建根据自己需要的8051系统，在APB总线上任意挂接 的MCU、有着强大工具的支持以及广泛的使用人群。当某个应用 外 设 ， 并 对 其 进 行 配 置 ， 以 满 足 它 们 特 殊 的 应 用 要 求 。 需要小型、低功耗的控制器件时，Actel Core8051或Core8051s Core8051s的速率还非常快，且可以运行现有的8051代码和使 就是很好的选择。这两个内核都是免费的，速度很快，并有一整 用现有的8051开发工具。 套强大的开发工具支持，专门对Actel FPGA进行优化。 ● Core8051的兼容性 Core8051可以通过网表或RTL来实现，并且与标准的8051兼 容，设计人员因而可以利用现有的大量代码来缩短其设计时间。 Core8051具有8位ALU和标准8051的特性，包括特殊功能寄存器 （SFR）、存储器接口以及电源管理电路等等。 ● 可配置的Core8051s Core8051s是Core8051的精简版，它移除了所有的外设， 业界标准的8051 LEON3 ● LEON3是一个32位处理器，基于SPARC V8架构，并且通过优化 以供Actel FPGA使用。它可以和Microsoft Windows和Linux之类的高 端操作系统一起使用。LEON3的所有源代码符合GNU GPL许可要求。 处理器还通过了Gaisler Research（www.gaisler.com）上的低成本商 业许可。容错版LEON3处理器同样可以应用于关键场合。 ● 主要特性 ◎ 32位 APARC v8架构 ◎ 7级流水线，哈佛结构 ◎ 可选的IEEE-754浮点单位 ◎ AMBA总线接口 LEON3应用于高端的系统 Core8051/Core8051S Core8051 Core8051s ◎ 兼容所有ASM51指令 ◎ 与ASM51指令集兼容 ◎ 一个时钟执行一条指令 ◎ 一个时钟执行一条指令 ◎ 两个定时器/计数器 ◎ AMBA APB总线接口 ◎ 串行接口 ◎ 自选外设部件 ◎ 片内调试接口 ◎ 片内调试接口 Core8051与Core8051s特性: 6-04 www.zlgmcu.com ● ● 硬件支持 Actel公司免费提供的CoreConsole和Libero IDE开发环境 使 用 Actel公 司 提 供 的 FlashPro3 USB下 载 器 ， 通 过 可 以 搭 建 基 于 Core8051、 CoreMP7、 cortexM1以 及 CoreConsole和 Libero软件对器件下载编程以及使用基于 CoreABC处 理 器 的 平 台 ， 并 由 第 三 方 厂 商 免 费 提 供 的 SoftConsole软件在系统调试，同样也支持第三方厂商标准的 SoftConsole调试软件进行在系统调试，或者使用其它业界标 调试工具。 准的软件，例如：RealView, Keil,IAR, GNU编译器；RealView, GDB, IAR调试工具；μC/OS, μClinux, Nucleus操作系统。 软件支持 开发工具 FPGA系列Actel半导体 6-05 Actel公司是单芯片FPGA解决方案的领导性厂商，早期以反熔丝FPGA为主，致力于航天航空以及军事领域，造就了其在可靠 性、安全性等领域上独领风骚的辉煌。近年来Actel逐渐向民用市场开放，并推出了高安全性、高可靠性的Flash架构FPGA，特别是第 三代的ProASIC3的广泛应用，充分展示了Actel FPGA单芯片、上电即行、非易失性、低功耗、高安全性、固件错误免疫、低系统成 本、无NRE费用、快速原型构建等优势。随着Actel与Microsemi的强强联合，Actel FPGA将单芯片集成系统的优势发挥的淋漓尽致， MCU、FPGA、模拟功能等的无缝集成，Actel将成为未来SoC解决方案一枝独秀。 Actel半导体FPGA的特点 Libero IDE 集成设计环境 Actel Flash 架构的 FPGA 无需配置芯片,其开关结构采用130nm的Flash工艺，具有掉电非易失特点，一旦完成编程后，配置数据就会成为 FPGA 结构的固有部分，在系统上电时无需从外部载入配置数据。Actel特有的带模拟功能FPGA --Fusion，在ProASIC3的基础上增加了 ADC、Flash Memory、模拟IO、RTC等部件，使单个芯片的集成度更高，不仅大大降低了PCB板的面积，降低成本，更是提高了安全性和 可靠性，并实现了单芯片的解决方案。 单芯片 Actel Flash 架构的FPGA具有类似于 ASIC 的功率特性，无需上电启动功耗和配置功耗，其无论是静态功耗和动态功耗都比基于SRAM的 FPGA低很多，特别适用于电池供电产品和其它对功耗敏感的应用，而功耗是基于 SRAM FPGA 器件所面对的难题。另外Fusion可实现自 睡眠模式，通过内部的LDO和RTC可实现睡眠和唤醒模式；IGLOO系列特别为手持设备设计，最低静态功耗可达5μW，其独特的 Flash*Freeze模式无需关断电源、外部时钟即可进入低功耗模式，并能保存RAM的内容数据。 低 功 率 Actel Flash 架构的FPGA具有上电即可运行 (LAPU) 特性，上电时间非常短，一般只需要几十微秒，无需特别的上电时序要求，这种上电 即行特性可以为外部器件提供时钟、复位信号等，取代复位芯片、时钟调整电路、数据地址译码电路等，简化整个系统的设计同时提高了 安全性，因此Actel FPGA可以用于对上电时间有苛刻要求的场合。 上 电 即 行 Actel Flash 架构的FPGA具有两种加密功能，FlashLock和AES，这种特性只有在非易失性的 Flash架构的FPGA才能实现，FlashLock和 AES都具有128位的密钥，FlashLock用于保护器件非授权的访问，例如：编程、擦除、校验等；AES是国际上标准的加密算法，取代先前 的56位DES加密算法，可以对用户的编程文件进行加密，经过加密的编程文件可以进行任何途径传输，为远程升级提供了保障。 安 全 性 Actel Flash 架构的FPGA对固件错误有很好的免疫作用，所谓固件错误是指当大气中产生的高能中子轰击到 FPGA的配置单元或者布线结 构的时候，使得晶体管状态发生了改变，导致系统的一次彻底的实效，这种错误将会一直存在并被检查修正为止，固件错误问题在基于 SRAM的FPGA中普遍存在，并且是不可能避免，而基于Flash 架构的FPGA对大气中的高能中子有很好的免疫作用。 固 件 错 误 ● 增强了Fusion模拟平台,包括采样序列控制器以及虚拟配置器等； ● 带SmartPower高级功耗分析工具； ● Libero IDE白金版带有Synplify Pro Ae综合工具。● 带SmartTime高级时序约束和分析工具； Actel的Libero IDE集成了 各种最佳的工具 ● 提供完整的原理图/HDL设计、系统验证、物理 实现以及编程工具 ● Synplicity的Synplify综合工具 ● Mentor Graphics的ModelSim仿真工具 ● SynaptiCad的Waveformer Lite激励生成工具 ● Mentor Graphics 的ViewDraw原理图编辑工具 Libero IDE 可支持现有的ProASIC3、Fusion、IGLOO、SmartFusion等器件 功能特点 6-06 www.zlgmcu.com 超低价格的FPGA——Nano 　 Actel nano 现场可编程逻辑器件（FPGA）包括 IGLOO Nano 和ProASIC3 Nano两种版本，Nano FPGA针对快速增长的便携式和消费电子市场而推出，Actel Nano FPGA功耗降低至2µW(微瓦)，封装尺寸 减小到3ⅹ3mm，并且扩大其商用温度范围至零度以下，从而扩大消费电子的应用范围，使之可以在更寒 冷的户外环境下使用，同时提供已封装产品的零交付交货时间。Actel 为对功耗和尺寸要求苛刻的场合提供 逻辑门数从10k到250k，内核电压从1.2V到1.5V各种型号的Nano FPGA器件，这些器件支持总线状态保持 的超低功耗Flash*Freeze模式、支持热插拔、施密特输入、PLL、SRAM和用户可用非易失性FlashROM、 提供FlashLock和128位的AES加密。超过50种器件的价格低于1美元，从而打破了FPGA的价格屏障。 业 界 最 低 功 耗 的 FPGA芯 片 ， 功 耗 可 以 低 至 2µW， IGLOO Nano支持Flash*Freeze冰冻模式，在这种模式 下功耗达到最低并可以保持内部寄存器、SRAM和I/O的 状态。 业界最小封装的FPGA，提供 3x3 mm小封装尺寸，同时可以 提供KGD(Known Good Die)(也称之为裸片)业务支持，KGD的 供货方式给客户提供了价格、尺寸和功能集成性的优势。 支持已封装产品的零交付交货周期,包括IGLOO ano、ProASIC3 Nano在内的订单都可以马上提供现货，加速产品上市时间。 N 超小封装 零交货时间 Actel ano器件把标准的芯片商业温度从0 到+70 扩展到了-20℃ 到 +70℃，这使得基于Nano器件的产品 在寒冷地区也能很好的工作。 N ℃ ℃ 超低温度 对于10k门密度的QNG48封装的A3PN010，从0.69美元起价， KGD(裸片)从0.49美元起价，Actel提供超过多种价格低于1美 元的各种不同密度、不同封装的Nano FPAG器件。超低价格 超低功耗 低功耗和小封装 在当今的手持电子产品设计中，功耗是排在第一位的考虑因素，用户通常希望尽可能的延 长手持设备电池的使用时间。Actel Nano器件的静态功耗是竞争对手的几十分之一，达到了史 无前例的2µW(10K系统门)。小封装尺寸是排在功耗之后的第二位考虑因素，竞争对手只能提 供5x5mm最小封装的尺寸，但Actel公司目前不仅拥有4x4mm大小的FPGA，更实现3x3mm封 装的低功耗 IGLOO Nano FPGA，全新的微型封装与其现有的小型 4x4mm、 5x5mm、 6x6mm和8x8mm封装相辅相成，为小尺寸空间需求的手持设备提供了完美的解决方案。 ProASIC3 nano系列 IGLOO nano系列 FPGA系列Actel半导体 6-07 高性能、低成本，替代ASIC的上佳选择 　 ProASIC3/E内置了ARM软核，编程非常方便，此外，它以ASIC的单位成本提供更快的产品上市速度。 ProASIC3/E系列器件基于 Flash架构，掉电非易失性，支持3万到300万门密度和多达620个高性能I/O端口。 Flash FPGA的ProASIC3/E系列器件在价格、性能和门密度方面有着重大突破，并提供了时下应用所要求的各种功能。M1和M7 一颗可嵌入ARM软核的FPGA已经面世 单一芯片，最低成本，量产型FPGA解决方案 单个芯片 非易失性 上电即行 加密功能 低功耗 片上NVM 固件错误免疫功能 可编程 无需NRE 带ISP功能 原型制作过程简单 快速上市 ｝｛｛ ASICs SRAM FPGAs FLASH FPGAs ★ 1、 带ARM的ProASIC3不支持AES功能。 2 、M1A3P250器件不支持该封装。 ◎ 免授权许可费用; ◎ 无缝移植现有的Thumb代码; ◎ Thumb2指令集; ◎ ARMV6-M指令结构 ◎ 高达72MHz速度; ◎ 更低的资源占用,仅4500Tile; ◎ 免费调试和开发软件 ◎ 免授权许可费用; ◎ 与ARM7TDMI-S兼容; ◎ 32位ARM指令集; ◎ 16位Thumb指令集; ◎ 嵌入式实时调试; ◎ 集成化的FPGA设计和调试工具; ◎ 实现设计流程的无缝衔接。 ◎ 最低的单位成本； ◎ 最低的系统成本； ◎ 单一芯片，可实现在系统编程； ◎ 等效系统门数可达300万门； ◎ 运行频率可达350MHz； ◎ 带128位FlashLock 和AES加密功能； ◎ 固件错误免疫,高可靠性。 Cortex-M1 选型指南 6-08 www.zlgmcu.com 主要特性： ◎ ◎ 比ProASIC3节省90%静态功耗； ◎ 单芯片、单电压、上电即可运行； ◎ 350MHz高性能 ； ◎ 重复编程且非易失性； ◎ 固件错误免疫； ◎ 支持1.2V或者1.5 V 内核电压，并增加1.2 V的I/O电压； ◎ Flash*Freeze技术允许动态模式与静态模式的切换； ◎ 免费的Cortex-M1 支持所有的器件 ； ◎ 带AES加密的ISP功能。 比ProASIC3节省40%动态功耗； 当今越来越多的设计需要低功耗的设计，因此，Actel在成熟的ProASIC3的基础上了衍生出了新一代低 功 耗 的 FPGA--ProASIC3L， 性 能 和 ProASIC3类 似 ， 但 动 态 功 耗 比 ProASIC3低 40%， 静 态 功 耗 比 ProASIC3低90%，主要针对高性能、低功耗，对体积要求不高的场合。ProASIC3L同时支持32位的 TM Cortex -M1软核，为系统级的设计提供了完美的解决方案。 低功耗 单芯片 非易失性 上电即行 安全性 片上非易性存储器 固件错误免疫 可重复编程 无需NRE 带ISP功能 快速原型设计 快速上市 ASIC SRAM FPGA 基于ProASIC3 1.5V的FPGA系统与基于ProASIC3L 1.2V的FPGA系统功耗对比 新一代、高性能、低功耗的ProASIC3L 　 ★ 带ARM的ProASIC3L不支持AES功能。 选型指南 FPGA系列Actel半导体 6-09 应用特点 ◎ 支持4路视频信号输入，并切换显示； ◎ 支持多种TFT和VGA显示； ◎ 参数化设计，根据客户需求定制。 应用优势 ◎ 单芯片实现数据仲裁、数据处理、显示控制等； ◎ 可靠的系统稳定性； ◎ 单芯片实现完美的低成本方案； ◎ 可靠的矩阵算法，实现稳定的数据切换； ◎ 高达160MHz的SDRAM控制器较高的性能。 单芯片、低成本多路摄像头数据采集显示方案 应用示例 单芯片、低成本的PCI控制器解决方案 应用特点 ◎ 33M或66MHz性能； ◎ 32位或64位总线宽度； ◎ 3.3V的PCI电平标准； ◎ 可配置Target、Master、Target+ Master模式； ◎ 支持本地的存储器和I/O访问。 应用优势 ◎ 完美的单芯片解决； ◎ 低成本的PCI芯片； ◎ 极大灵活性，可根据用户定制特殊功能。 高性能、高可靠性、低成本的多串口扩展解决方案 应用特点 ◎ 灵活性高，可根据用户定制通信协议、特殊功能等要求； ◎ 兼容16C550 工业标准； ◎ 低系统成本，比专用串口芯片节省将近1/3成本，并减小 ◎ 兼容Intel总线接口； PCB面积。 ◎ 每个通道收发各16字节FIFO（A3P250）； ◎ 5位、6位、7位、8位数据位； ◎ 奇校验、偶校验、固定1、固定0、无校验； ◎ 可选1位、1.5位、2位停止位； ◎ 每路波特率可达2Mbit； ◎ 根据用户需求来定制通道数。 应用优势 ◎ 单芯片解决多路串口扩展； ◎ 可靠性极高，用于工业自动化、电子通信、电信设备网 络、POS系统等多个领域； 6-10 www.zlgmcu.com FPGA系列Actel半导体 6-11 视频字符叠加解决方案 广州周立功单片机发展有限公司针对视频监控开发的低成本视频字符叠加解决方案，实现全动态叠加GB2312字符集，支持自定义 图形，通过SPI接口与MCU通信，外接SRAM及Flash即可完成字符叠加功能。 多路OSD解决方案 ◎ 最大支持8路CVBS视频字符叠加； ◎ 通过SPI接口与MCU进行通信； ◎ 支持GB 2312-80字库，共6763个汉字； ◎ 支持自定义图形； ◎ 支持动态叠加； ◎ 半角字符为8×16，全角字符为16×16； ◎ 支持全角与半角字符混排显示； ◎ 白色字体，黑色边框显示； ◎ 支持字符闪烁功能； ◎ 内置同步发生器，支持内同步输出； ◎ 全屏最多可显示16行44列字符； ◎ 兼容NTSC和PAL视频制式。 ◎ 单路CVBS视频字符叠加； ◎ 通过SPI接口与MCU进行通信； ◎ 支持GB 2312-80字库，共6763个汉字； ◎ 支持自定义图形； ◎ 支持动态叠加； ◎ 半角字符为8x16，全角字符16X1； ◎ 支持全角与半角字符混排显示； ◎ 白色字体，黑色边框显示； ◎ 支持字符闪烁功能； ◎ 内置同步发生器，支持内同步输出； ◎ 全屏最多可显示16行44列字符； ◎ 兼容NTSC和PAL视频制式。 单路OSD解决方案 型号 SD1000 SD4000 SD8000 HD1000 支持视频格式 CVBS CVBS CVBS YUV422 ITU-R BT.601Type 封装 VQ100 VQ100 PQ208 TQ144 说明 单路视频字符叠加（工业级、商业级可选） 4路视频字符叠加（工业级、商业级可选） 8路视频字符叠加（工业级、商业级可选） 单路视频字符叠加（工业级、商业级可选） 选型表 6-12 www.zlgmcu.com ZLG TFT驱动专用芯片 ZLG TFT驱动IC是专为TFT-LCD驱动而设计的一系列专用驱动芯片，可以驱动市面上 各种规格、各种分辨率的TFT-LCD。芯片外接SRAM或SDRAM作为显存，图像数据的更 新通过并行总线或SPI总线进行传输。其控制简单、功能丰富、显示流畅逼真已被众多 客户所青睐。 ◎ 丰富的显示数据，流畅的显示效果； ◎ 简捷方便的控制，丰富多样的功能； ◎ 低功耗、低成本绝对优势的解决方案； ◎ 高档的显示，取代简易的数码管显示，彰显尊贵的气 质； ◎ 配套完善的应用资料，以及ZLG强大的技术支持，让您的 设计更加随心所欲。 应用于电梯内外呼板 ◎ 简捷方便的控制，丰富多样的功能； ◎ 单芯片，绝对的稳定性可靠性，让您的设计无后顾之 忧； ◎ 绝对安全可靠的加密设计，让您的设计尽在掌握之中； ◎ 流畅完美的显示，取代机械式指针仪表盘，尽显其尊贵 的品质。 应用于汽车仪表显示 型号 MT100G16 MT200E16 MT210G16 MT310E16 MT310N16 MT218M16 分辨率 320*240/480*272 320*240/480*272 1280*720及以下 1280*720及以下 1280*720及以下 动态识别分辨率 MCU接口 16bit 16bit 16bit 16bit 8bit TFT 颜色 RGB565 RGB565 RGB565 RGB565 RGB565 RGB565 支持显示类型 TFT TFT TFT/VGA TFT/VGA TFT/VGA TFT/VGA 双显存 √ -- √ √ √ √ 区域更新 √ √ √ √ √ -- 区域拷贝 √ -- -- √ √ -- 位写 -- √ -- √ √ -- 2D加速 -- -- √ √ √ -- 前/背景色 √ √ -- √ √ -- 存储器 -- SPI Flash -- SPI Flash NAND Flash – 显存类型 SRAM SRAM SDRAM SDRAM SDRAM SDRAM 封装 VQG100 VQG100 TQFP144 TQFP144 TQG144 TQG144 选型表 基于Actel FPGA的TFT控制器解决方案 TFT控制器的实现主要有专用芯片、自带控制器的MCU以及FPGA来实现，鉴于 FPGA的实现灵活性、低成本以及高可靠性的特点，越来越被大家所接受，并且广泛的 应用，特别是广州周立功公司推出的电梯外呼板的解决方案更是得到了众多用户的认 可。 该方案采用性价比最高的A3P030和SRAM来实现，不仅 成本低，而且灵活性非常大，实现的功能丰富，由于采用性价 比较高的SRAM，容量有限，适合于低分辨率的TFT屏显示。 功能特点 ◎ 采用Actel小容量A3P030以及SRAM(IS61LV25616AL)来 实现，具有成本低的特点； ◎ 接口非常灵活，根据不同的需要可以定制Intel并行总线接 口、SPI接口等； ◎ 并行总线接口的速度最高可达25MHz左右，相当于480× 272分辨率的TFT在1秒钟内可以更新191副图片；SPI的 时钟速度同样可以达到25MHz以上的速度； ◎ 支持双缓存的操作，两个缓存都可进行读写的操作； ◎ 支持双缓存间数据拷贝功能，两缓存间可以进行DMA的 数据拷贝； ◎ 支持定点和区域更新内容； ◎ 支持16位色480×272以及以下分辨率的TFT显示屏，刷 新率在60Hz以上； ◎ 支持前景色和背景色设置的功能； ◎ 显示数据来源于MCU，数据可以存放于外部的串行或并 行的Flash，可以存放图片、汉字库等，容量大小由用户 自行控制； ◎ 配套提供的MCU GUI库可以实现画点、画线、画圆、画 矩形等功能。 该方案采用A3P060和SDRAM的方式实现，同样成本 低，由于A3060资源较为丰富，并且内部带有PLL，所以可以 实现高分率的TFT显示，最高可达1024×768。 功能特点 ◎ 采用Actel中等容量的A3P060以及SDRAM(IS42S16400F) 来实现，同样具有成本低的特点； ◎ 接口灵活，根据不同的需要可以定制Intel并行总线接口或 SPI接口等； ◎ 并行总线接口的速度最高可达50MHz左右，相当于800× 600分辨率的TFT在1秒钟内可以更新100副图片； ◎ 支持双缓存的操作，两个缓存都可进行读写的操作； ◎ 支持定点和区域更新内容； ◎ 支持16位色1024×768以及以下分辨率的TFT显示屏，刷 新率在60Hz以上； ◎ 显示数据来源于MCU，数据可以存放于外部的串行或并 行的Flash，可以存放图片、汉字库等，容量大小由用户 自行控制； ◎ 配套提供的MCU GUI库可以实现画点、画线、画圆、画 矩形等功能。 方案一：低成本、多功能、低分辨率显示方案 方案二：低成本、高性能、高分辨率显示方案 冲裁 TFT时序 发生器 MCU 接口 SRAM 控制器 8051 ARM7 ARM9 SRAM (IS61LV25616AL) Flash (串行或并行) Actel FPGA (A3P0 0)3 LCD 冲裁 TFT时序 发生器 MCU 接口 SDRAM 控制器 8051 ARM7 ARM9 SDRAM (IS42S16400F) Flash (串行或并行) Actel FPGA (A3 060)P LCD FPGA系列Actel半导体 6-13 EasyFPGA060开发平台 EasyFPGA060是广州致远电子有限公司为FPGA初学者“量身定做”的一款真正用的起、高性能的FPGA开发套件，它在 EasyFPGA030开发平台的基础上进行了改进，除了保留原产品的精巧、实用的风格以外，对其资源进行了扩充，由原来的A3P030修 改为A3P060，不仅资源翻了一番，还将拥有18kbit RAM，1个PLL，AES加密等功能；由原来并口的下载接口升级为USB的下载接 口，方便笔记本以及没有并口的台式机用户使用。 芯片资源 ◎ 具有60K系统门规模，比A3P030多一倍资源； ◎ 具有18kbit SRAM； ◎ 提供1Kbit的片内可编程非易失性FlashROM，可用于信息 存储； ◎ 拥有128位的FlashLock以及AES加密技术； ◎ 具有1个PLL，最高可输出350MHz频率； ◎ 灵活高效的全局时钟网络，提高设计性能； ◎ 具有71个用户可用I/O。 ◎ 具有4个按键、4个LED可以实现简易的输入输出控制； ◎ I/O口全部引出，方便用户扩展自己所需要的外设； ◎ 板上增加了一个ARM-LPC2141，实现USB的下载接口， 可以方便用户通过USB进行下载； ◎ 内部的FlashROM可以实现版本的控制、序列号以及密码的 设置等信息存储。 功能特点 ◎ 配套资料我们将会及时更新在网站上免费提供给用户下 载，包括文档和实验例程源代码等； ◎ 免费提供20个视频教程，包括FPGA、Verilog以及软件 入门等； ◎ 免费提供30个以上的实验例程和配套的相关文档； ◎ 提供完整的电路设计原理图，帮助用户搭建完美的硬件电路； ◎ 提供免费的集成开发环境Libero，内部集成Syplify综合工 具、Modelsim仿真工具、Designer布局布线工具等； ◎ 可获得周立功公司Verilog培训的机会。 典型应用 ◎ I/O扩展； ◎ TFT显示屏控制器； ◎ 电平转换； ◎ PC104、MiniSA协议转换控制器； ◎ 替换CPLD的最佳选择…… 配套资料 √ 低成本 兼容性强 详尽的配套资料 完善的售后服务 √ √ √ 超低价 ￥198 6-14 www.zlgmcu.com ProASIC3 StartKit FPGA开发平台 ProASIC3 StartKit是基于Actel的Flash FPGA开发平台，板级提供ProASIC3系列FPGA芯片、数码管、LED、按键、双串口等资 源，通过简单的实验使用户快速掌握Actel FPGA的开发流程，真正体验Flash FPGA的高安全性、高可靠性、高稳定性、高性能等特 点，从而使产品更快投入市场，赢得独一无二的市场效应。 ● 体验独一无二Flash架构的FPGA ◎ WaveFormerLite的Reactive Testbench激励生成工具； ◎ 高度安全性，支持FlashLock、AES加密技术； ◎ Actel的Designer布局布线工具； ◎ 高度可靠性，对固件错误免疫，可工作于较恶劣的环境； ◎ 支持在线调试和DSP； ◎ 高性能，最大支持350MHz单端翻转率和700MHz的差分 ◎ Synplicity的Identify AE Debugger在线调试工具； 信号，最多有19种I/O电平标准； ◎ Synplicity的Synplify DSP AE DSP实现工具。 ◎ 丰富的存储资源，最多504Kbit真正的双口RAM，还有 ● 提供详尽的资料以及完善的售后服务 1Kbit的FlashROM； ◎ 提供《Libero快速入门》使用手册； ◎ 低功耗，同条件下大约为竞争对手的1/3； ◎ 提供ProASIC3系列完整的英文数据手册及应用笔记； ◎ 真正的单芯片，无需配置芯片，掉电不易失； ◎ 提供FIFO、RAM、FROM安全性等中文应用笔记和实例程； 2 ◎ 上电即可运行，没有配置过程，不需要大的配置电流； ◎ 提供常用的IPcore 、I C、SPI、UART等，并有相关中 ◎ 较低的系统成本，由于高集成度大大降低系统面积和成本 文文档； ● 拥有丰富的板级资源 ◎ 配套光盘，含有最新的Libero开发环境和上述资料； ◎ 板上含有A3P250 FPGA芯片(可换M7或3E系列)、四位数 ◎ 配套低成本、高性能并口下载器。 码管、8个独立LED、5个独立按键(一个复位键)、一个无 源蜂鸣器、双串口，为用户搭建一个最精简的Actel FPGA入门开发平台； ◎ 兼容ProASIC3/E系列不同容量的所有芯片(PQ208封装)； ◎ 提供注释详尽、简单的的入门源程序； ◎ 对于M7系列的芯片可以嵌入ARM7TDMI-S软核。 ● 使用强大的集成开发环境 ◎ 集成的开发环境Libero拥有业界最具影响力的开发工具； ◎ Synplicity的Synplify综合工具； ◎ Mentor Graphics的ModelSim仿真工具； ◎ Magma的PALACE物理综合工具； Libero IDE 界面 功能特点 高性能USB下载器(选配) 支持USB2.0接口 支持HDL程序调试 支持ARM软核调试 支持8051软核调试 √ √ √ √ FPGA系列Actel半导体 6-15 　 Flash Memory、全面的时钟生成和管理电路，以及高性能可编程逻辑内核集成在单片器件中，这种创新的架构结 合M1或M7软核是终极的单芯片SOC系统。 Actel 融合可编程系统芯片 (PSC) Fusion是全球首个混合信号 FPGA 器件，将可配置模拟部件、大容量 ● 可嵌入多种处理器 ◎ 12位、30通道、最高600ksps的ADC； ◎ CortexM1、ARM7、8051等多种处理器； ◎ 30个模拟I/O输入，10个门驱动输出，可承受+/-12V电压； ◎ 免费开发工具； ◎ 具有电压、温度、电流监控功能。 ◎ 免授权许可费用。 ● 多种存储器资源 ● 丰富的时钟资源 ◎ 高达8Mbit Flash Memory； ◎ 内部集成100MHz的RC振荡器； ◎ 高达207Kbit SRAM； ◎ 内部具有晶振模块，可外接无源晶振或RC网络； ◎ 1Kbit FROM。 ◎ 最多具有2个模拟PLL ，任意管脚可作为输入； ● 基于Flash 架构FPGA，具有ProASIC3的所有优点 ◎ 内部集成40bit的RTC。 ● 单芯片的完美解决方案 ● 独特模拟功能 ◎ 内部带有ADC、模拟IO、Flash等部件，简化了设计； ◎ 可嵌入软CPU核，并备有免费开发软件，软件设计方便； ◎ 高达150万系统门、2个PLL、270Kbit SRAM，硬件资源丰富； ◎ 从硬件层到操作系统层的堆栈式设计结构，使设计更加灵活。 Fusion是软CPU、模拟器件、FPGA的完美结合，为您节省了空间和成本 ★ 带 ARM 的 Fusion 器件不支持 AES 功能； ? 系统存储器 DRAM 模拟I/O 电源管理 时钟管理 模拟器件AD FPGA/ASIC MPU/MCU Cache存储器 SRAM 非易失存储器 FLASH 典型系统 ? ? ? ? ? ? 使用首个混合信号的FPGA，为您节省宝贵的设计时间 Actel Fusion 融合技术--释放创造力；简化设计；毋须妥协 ? 6-16 www.zlgmcu.com 单相电机控制硬件结构图 随着制造工艺的不断进步，电机正逐步朝着外形更加小型化 和动力更加强劲的方向发展；而高能电池在最近也取得了长足的 进步，这一系列的发展进步为家用电器、电动汽车、乃至娱乐设 备和玩具等各种使用电机的产品开辟了一片崭新的市场。新型的 交流和直流电机设计所强调的是高效率和低功耗，以便在不损失 性能的前提下使电机的运作更为持久，更具效率。要实现上述的 全部特性便需要采用那些精密复杂、但却经济和高效的电机控制 系统。以更加小型、更具成本效率的电机来实现传统的电机应用 方案的需求正驱使着电力电机控制技术向工业化的方向不断行 进。 Actel的Fusion系列FPGA空前的以单芯片集成了混合信号、 FLASH内存、FALSH结构的FPGA，满足了马达控制设计工程师 快速开发高性能电机控制产品的需求。 马达控制解决方案 主要优势 ● 具有强劲的，可定制的脉宽调制（PWM）输出，使得更 为精细的控制算法变为可能； ● 与软件实现方案比，控制环路的响应更为快速和明确: ◎ 降低了电流纹波和噪声。 ● 可立即对用户I/O作出响应(例如紧急刹车警告信号)； ● 硬件加速的控制算法； ● 高速FLASH存储器，可提供更为快速的查表访问。 特点 ● ◎ 也更加小。 ● 功能集成： ◎ 单个芯片便可同时实现系统管理和电机控制； ◎ 带数据记录以及子系统诊断功能； ◎ 可同时支持多轴电机。 ● 可获取各种类型的模拟数据： ◎ 可对电压、电流、温度进行直接采样。 ● 单个平台便能够支持多种本地和远程通讯的标准。 单个芯片的解决方案： 提高了可靠性，外形更为小巧，在电路板上的占用面积 片上集成 应用示例 FPGA系列Actel半导体 6-17 Fusion StartKit是基于Actel 公司的Fusion混合信号FPGA而设计的开发平台，核心芯片采用Actel 公司Fusion系列60万门的 AFS600，该系列是世界上首个混合信号FPGA，在第三代Flash架构的FPGAProASIC3基础上，将模拟的AD、RC振荡器、模拟I/O、 RTC等融入到数字的FPGA中，为实现真正的SOC提供特有的解决方案。 Fusion StartKit FPGA开发平台 ◎ ◎ SP5301 USB PHY，带有迷你USB接口； ◎ 16*2的液晶； ◎ LVDS接口，发送和接收各一路； ◎ 四个可用的串口，两个带有座子； ◎ MiniISA接口，可以扩展ZLG的MiniISA工控板； ◎ 用户可用的多路模拟I/O接口； ◎ ADR525提供2.5V AD基准源； ◎ 32.768KHz以及48MHz晶振； ◎ 核心板温度、电压、电流检测电路，四路MOSFET驱动电路； ◎ 5个按键，8个LED，交流蜂鸣器； ◎ VGA接口，鼠标键盘接口。 512K字节的SRAM； ● 基于ProASIC3/E系列芯片，所以具有Flash架构的FPGA所有特点(安 全性、可靠性、单芯片、上电即行、非易失性、低功耗等)； ● 集成了独特的模拟部分，具有： ◎ 分辨率高达12位、采样率高达600kbps、30个输入通道、 2.56V内部参考源的AD； ◎ 高达30个模拟的输入I/O，可以承受±12V输入电压，并有10个 MOSFET门驱动输出，驱动能力可调； ◎ 可实现电压、温度、电流检测； ◎ 片内集成100MHz、精度为1%的RC振荡器； ◎ 外部可接32KHz~20MHz的晶振； ◎ 具有可编程的实时计数器（RTC）； ◎ 片内有1.5V稳压源，提供内核电压，实现睡眠和待机低功耗模式。 ● 其他资源 ◎ 具有4Mbit的用户可用的Flash Memory、1kbit的FlashROM、 108kbit的RAM； ◎ 2个PLL，最高频率可达350MHz； ◎ 支持多种I/O电平标准，其中差分的I/O标准有：LVPECL、 LVDS、BLVDS、M-LVDS； ◎ 具有AES、FlashLock加密技术； ◎ 几乎具有ProASIC3的所有资源。 芯片资源 外设资源 支持USB2.0接口 支持HDL程序调试 支持ARM软核调试 支持8051软核调试 配套资料 ◎ 配套提供《Actel FPGA原理与应用—基于Fusion系列》、《Actel FPGA实验教程—基于Fusion StartKit开发板》两本书籍； ◎ 配套提供三张光盘，包含实验教程中所有实验的源程序 ； ◎ 提供高性能、低成本的FlashPro3 USB下载器 ； ◎ 提供最新的Libero集成开发软件和详细的快速入门； ◎ 提供最好的、最完善的、最迅速的、最全面的售后服务 。 √ √ √ √ 高性能USB下载器(标配) 功能特点 ◎ 可嵌入8051内核，如果替换成MP7系列或M1系列的芯片可以嵌入 ARM软核，外扩的SRAM以及内部的Flash Memory可以用来存储程 序代码； ◎ USB可以做一些和USB相关的实验，通过对USB物理层的设计，对 USB的传输有更加深入的了解； ◎ LVDS接口可实现高速数据传输，还可以转换成LVPECL的差分接口； ◎ 多个串口除了可以实现简单的串口协议外，还可以实现ModBUS 等 协议，并可以做多机通信实验； ◎ 外部的2.5V AD基准源具有0.2%的精度，可以为AD提供准确的参考 电压，还可以提供LVDS的电源； ◎ 16*2的液晶，可以做一些显示的实验，提供良好的用户显示界面； ◎ 有非常多的模拟I/O，一部分模拟I/O用于检测核心板上的电压、电流 以及温度等，可以实时监控板上这些参数的变化；还有四路驱动 MOS管，可以为外设提供大的驱动电流；并且这些模拟的 I/O都可以 通过跳冒来选择使用，非常的灵活； ◎ 按键和LED提供了简单的人机交互控制功能； ◎ 特有的MiniISA接口，兼容周立功公司开发的MiniISA协议，在此协议 的基础上，可以堆叠多个基于MiniISA协议的工控板，扩展度极高； ◎ 带有VGA、鼠标、键盘接口，可以做更高级的显示以及控制的实验； ◎ 板上一大特点是几乎将所有的可用I/O都引出，通过跳线的形式将板 内的外设进行连接，如果不用板上的资源，I/O口还可以引出它用， 灵活度极高； ◎ 适用于学校竞赛、教学实验及产品开发，并提供单芯片解决的方案。 6-18 www.zlgmcu.com Actel IGLOO 系列器件是基于Flash架构的可重复编程的 FPGA，专为满足当今便携式电子设备对功耗 和占位面积的严苛需求而设计。该系列产品在ProASIC3 基础上加入了低功耗设计，其工作电压为 1.2 V / 1.5 V ，是业界功耗最低的 FPGA 器件 (静态功耗仅为 5 μW)。IGLOO 系列最多可支持 300 万系统门，并 配备容量多达 504 kbit 的真正双端口 SRAM ；该系列还支持多达 6 个嵌入式 PLL 和 620 个用户 I/O。 IGLOO ◎ 存RAM数据； ◎ 动态模式下具