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PAL16R4B-2CN 发布时间 时间:2025/12/28 2:31:52 查看 阅读:9

PAL16R4B-2CN 是一款由半导体公司生产的可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic, PAL)器件,属于经典的CMOS工艺制造的可编程逻辑器件(PLD)系列。该器件采用20引脚DIP或SOIC封装,广泛应用于工业控制、通信设备、消费电子以及老旧系统维护等领域。PAL16R4B是AMD公司早期推出的标准PAL架构产品之一,后由多家厂商兼容生产,具有较高的可靠性和稳定性。该器件的主要结构包括一个可编程的“与”阵列和一个固定的“或”阵列,同时具备四个寄存器输出,适用于实现同步时序逻辑电路设计。其命名中,“PAL”表示可编程阵列逻辑,“16”代表有16个输入信号(包括专用输入和反馈输入),“R4”表示有4个带寄存器的输出,“B”通常指支持高电平有效的输出结构,而“-2”表示最大传播延迟为25ns(即速度等级为2),“CN”一般代表陶瓷DIP封装形式。由于其非易失性编程特性(采用熔丝型编程技术),一旦编程完成,数据不会因断电而丢失,适合用于固定功能逻辑替代中小规模集成电路。尽管现代设计更多采用CPLD或FPGA,但PAL16R4B-2CN仍在一些维修、替换和小批量应用中保持需求。

参数

型号:PAL16R4B-2CN
  封装类型:20-pin CDIP (Ceramic Dual In-line Package)
  电源电压:5V ±5%
  工作温度范围:0°C 至 +70°C
  输入电压(高电平):≥ 2.0V
  输入电压(低电平):≤ 0.8V
  输出驱动能力:每个输出可驱动一个TTL负载
  最大时钟频率:约33MHz(典型值)
  传播延迟(tpd):25ns(最大值)
  可编程点数:与阵列可编程,或阵列固定
  输出结构:4个寄存器输出(带D触发器)
  输入数量:最多16个输入(含专用输入和内部反馈)
  输出数量:4个寄存器输出 + 多个组合输出(取决于配置)
  编程方式:一次性可编程(OTP),使用熔丝技术
  兼容标准:符合MIL-STD-883标准(军用级版本可能不同)
  功耗:低功耗CMOS工艺,静态电流典型值小于100μA

特性

PAL16R4B-2CN 的核心特性在于其高度集成的可编程逻辑结构,能够有效替代多个传统TTL逻辑芯片,从而简化电路板布局并提高系统可靠性。该器件采用CMOS工艺制造,具备低功耗、高噪声容限和良好的抗干扰能力,适合在工业环境或对稳定性要求较高的场合使用。其内部结构包含一个可编程的“与”阵列,允许用户自定义任意组合逻辑函数,随后连接到固定的“或”阵列,最终通过四个D型触发器进行同步输出。这种架构特别适用于构建状态机、地址译码器、控制逻辑单元等需要寄存器同步输出的应用场景。所有四个输出均带有内置的D触发器,并支持时钟同步操作,时钟信号通常由专用CLK引脚提供,确保输出状态的变化与时钟边沿同步,避免出现毛刺或竞争冒险现象。
  PAL16R4B-2CN 支持异步和同步逻辑混合设计,部分输出可以配置为组合逻辑输出,而其他为寄存器输出,灵活性较高。器件具有OE(Output Enable)引脚,可用于三态控制,使多个PAL器件能够在共享总线上协同工作。此外,内部反馈机制允许输出信号作为输入参与逻辑运算,增强了实现复杂时序逻辑的能力。编程方面,该器件采用一次性可编程(OTP)技术,基于熔丝(fuse)结构,在编程器上写入后不可更改,因此在编程前需确保逻辑设计已充分验证。虽然不具备现代CPLD的重复擦写功能,但其非易失性和无需外部配置器件的优点使其在某些嵌入式系统中仍具优势。由于采用陶瓷DIP封装(CN),该版本具有更好的热稳定性和长期可靠性,适合高温或高可靠性要求的应用环境。

应用

PAL16R4B-2CN 被广泛应用于多种电子系统中,尤其是在20世纪80年代至90年代期间,作为数字系统中的关键逻辑控制元件。典型应用包括工业自动化控制系统中的接口逻辑、I/O扩展、键盘扫描控制器、LED显示驱动时序生成以及老式计算机外设的地址译码电路。例如,在打印机、数控机床或PLC模块中,常使用该器件实现状态机控制逻辑,协调多个执行机构的动作顺序。由于其具备寄存器输出和时钟同步功能,也常用于构建简单的同步有限状态机(FSM),用于协议解析或信号序列检测。在通信设备中,PAL16R4B-2CN 可用于串行数据格式化、波特率发生器辅助逻辑或帧同步检测等任务。此外,在一些老旧仪器仪表或军事装备的维护与升级过程中,该器件常被用来替换失效的原始PLD或固化定制逻辑,避免重新设计整个主板。教育领域中,它也被用于数字逻辑课程实验,帮助学生理解可编程逻辑器件的基本原理和编程方法。尽管当前主流设计已转向更复杂的CPLD和FPGA,但在库存充足且功能固定的场景下,PAL16R4B-2CN 依然是一种经济、可靠的解决方案。

替代型号

PAL16R4B-2JN
  PAL16R4B-2SN
  MMI PAL16R4B-2CN
  Lattice PAL16R4B-2CN
  Winbond W16R4B-2CN

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