Совместимость разных поколений ПЛИС Cyclone

Процесс разработки кодера стартовал на базе ПЛИС фирмы Altera Cyclone IV E EP4CE6E22C8N. Выбор модели был очень прост – именно с этим чипом была в наличии отладочная плата. Удивительно, но для реализации всего необходимого функционала кодера, Cyclone IV E оказалось не просто достаточно, а даже некоторые опции были добавлены потому, что для них оставалось достаточно ресурсов чипа.

Первая ревизия кодера выпущена именно на базе Cyclone IV E. Но при подготовке к нашей небольшой серии кодеров нужно было провести анализ их доступности на рынке по приемлемой цене. К сожалению, результат оказался неутешительным. В Китае под наш бюджет купить можно только б/у ПЛИС с неизвестной работоспособностью. Мы приобрели на пробу два чипа, проверили их, и хоть они вполне адекватно работали, такой источник не дает никакой гарантии. Российские поставщики не могли дать нам достаточно низкий ценник. Поэтому мы стали просматривать другие модели ПЛИС. Выбор осложнялся тем, что требовались чипы в корпусе EQFP, удобном для ручной пайки. Среди относительно новых моделей ПЛИС такие нашлись – это Cyclone 10 LP. Его функционал и характеристики повторяет Cyclone IV E, но эта модель выпускалась уже на 60 нм техпроцессе. Открыв документацию модели 10CL006YE144C8G и ее распиновку, мы сильно удивились – 138 из 144 выводов повторяли распиновку EP4CE6E22C8N, а оставшиеся несколько портов ввода вывода стали выводами GND. А самое главное, что эта модель нашлась у Терраэлектроники по “вкусной” цене. Мы минимально скорректировали схему и плату так, что на нее можно стало установить обе модели ПЛИС. Позже мы провели эксперимент – прошивка от Cyclone IV E подходила и работала на Cyclone 10 LP. То есть по архитектуре они очень близки друг к другу, а, скорее всего, полностью идентичны.

Ради интереса мы стали сравнивать остальные младшие модели семейства Cyclone между собой. Cyclone V не подходил совсем, т.к. не выпускался в корпусе EQFP. А вот Cyclone III EP3C5E144C8N также по функционалу и распиновке соответствовал Cyclone IV E за исключением трех выводов. Более старые чипы первого и второго семейств Cyclone, к сожалению, уже совсем не подходили как по распиновке, так и по доступному функционалу.

Сравнительная таблица отличий между Cyclone III, Cyclone IV E и Cyclone 10 LP:

Таким образом, платформой кодера стала ПЛИС Cyclone 10 LP 10CL006YE144C8G от фирмы Intel (Intel купил фирму Altera в 2015 году). А с заменой прошивки можно установить Cyclone IV E и даже Cyclone III, правда последний вариант нами не проверялся. В реалиях продолжающегося кризиса полупроводников это может стать необходимо.