时间:2025/12/28 3:30:51
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AMPAL16R8BDC 是一款由AMD(Advanced Micro Devices)推出的可编程逻辑器件(PLD),具体属于PAL(Programmable Array Logic)系列中的高性能CMOS型器件。该器件采用20引脚DIP或SOIC封装,广泛应用于早期的数字逻辑电路设计中,特别是在需要定制化组合逻辑或时序逻辑功能的场合。AMPAL16R8BDC具备16个输入引脚(部分为专用输入,部分为I/O复用)、8个输出宏单元,并支持寄存器型输出结构,因此可以实现复杂的同步时序逻辑功能。该芯片采用EEPROM工艺制造,允许用户进行一次编程(OTP, One-Time Programmable),一旦编程完成,逻辑功能即被固化,适用于小批量、固定功能的工业控制、通信接口转换、状态机实现等场景。
作为经典PLD器件之一,AMPAL16R8BDC在20世纪80年代至90年代被广泛使用,在现代已被更先进的CPLD和FPGA所取代,但在一些老旧设备维护、逆向工程或教学实验中仍有重要价值。其设计灵活性高于传统74系列逻辑芯片,但低于后续发展的复杂可编程逻辑器件。该器件工作电压通常为5V,兼容TTL电平,便于与当时的微处理器和外围电路直接接口。
型号:AMPAL16R8BDC
制造商:AMD
器件类型:可编程阵列逻辑(PAL)
工艺技术:CMOS EEPROM
封装形式:20-DIP 或 20-SOIC
电源电压:5V ±10%
输入电平兼容:TTL
输出类型:寄存器型(Registered)
输入数量:16(包括专用输入和I/O)
输出宏单元数量:8
编程方式:一次性可编程(OTP)
工作温度范围:0°C ~ +70°C
最大工作频率:典型30MHz
传播延迟:约25ns(典型值)
宏单元结构:带D触发器的输出结构
极性选择:支持输出高有效或低有效配置
时钟输入:共享全局时钟(CLK)
使能控制:共享输出使能(OE)信号
编程电压:需要高压编程(约12V)
AMPAL16R8BDC的核心特性在于其基于可编程与阵列和固定或阵列的逻辑架构,这种结构允许用户通过编程定义任意的组合逻辑函数,并结合内部D触发器实现同步时序逻辑操作。每个输出宏单元包含一个可配置的寄存器,支持上升沿触发的数据锁存,从而能够构建有限状态机、计数器、地址译码器等常见数字系统模块。由于其寄存器输出结构,该器件特别适合用于需要边沿触发行为的应用,例如总线控制、时序同步和脉冲生成等任务。
该器件的输入/输出引脚具有一定的灵活性,其中部分引脚可配置为专用输入,其余则作为可编程输出或双向I/O(取决于具体子型号和编程配置)。通过专用编程软件(如AMD的PALASM汇编语言工具),用户可以编写逻辑方程并将其编译为熔丝图(fuse map),然后使用通用PLD编程器将逻辑映射写入芯片内部的EEPROM存储单元。这种开发流程在当时极大地简化了逻辑电路的设计周期,减少了对多种标准逻辑IC的需求。
AMPAL16R8BDC具有良好的抗干扰能力和稳定性,在工业环境下的可靠性较高。其传播延迟较短,典型值约为25ns,最高工作频率可达30MHz左右,足以满足大多数中低速数字系统的性能要求。此外,该器件支持输出极性控制,允许设计者选择正逻辑或负逻辑输出,增强了与其他系统的接口兼容性。全局时钟和输出使能信号的设计也便于实现多器件协同工作和总线驱动控制。
尽管该器件不具备现代CPLD的非易失性和多次可编程能力(因其为一次性编程),但在其时代背景下仍是一种高效且经济的解决方案。它无需外部配置存储器,上电即可立即运行,避免了启动延迟问题。对于需要长期稳定运行而无需变更逻辑功能的应用场景,AMPAL16R8BDC提供了一个可靠的硬件级解决方案。
AMPAL16R8BDC曾广泛应用于20世纪80年代至90年代的各种电子系统中,主要用于替代复杂的离散逻辑门电路,实现高度集成化的数字控制功能。典型应用场景包括工业自动化控制系统中的状态机实现,例如电梯控制器、包装机械逻辑控制单元以及自动售货机的事件响应机制。在这些系统中,AMPAL16R8BDC利用其寄存器型输出结构,精确地管理各个操作阶段之间的转换过程,确保系统按照预定时序可靠运行。
另一个重要应用领域是计算机外围设备和接口逻辑设计。例如,在早期的打印机、键盘控制器或磁盘驱动器接口中,该芯片被用来实现地址译码、中断请求管理、数据缓冲控制等功能。由于其输入支持TTL电平,可以直接连接到微处理器的数据总线和控制线上,简化了系统设计。此外,在通信设备中,AMPAL16R8BDC可用于实现简单的协议转换逻辑或串并转换控制,尤其适用于异步串行通信接口的状态检测与响应处理。
在测试测量仪器中,该器件常用于触发信号生成、计数器预置控制或显示驱动逻辑。例如,在示波器或逻辑分析仪中,它可能负责采集控制信号的时序协调。教育和科研领域也将AMPAL16R8BDC作为学习可编程逻辑原理的经典教材案例,帮助学生理解布尔代数、状态机建模和硬件描述语言的基础概念。虽然目前已逐渐退出主流市场,但在设备维修、备件替换和技术考古等领域仍具实用价值。
PAL16R8BDC
PAC16R8BDC
ATF16V8B