PAL16R8-12/B2A是一款由AMD(现为Lattice Semiconductor)生产的可编程阵列逻辑(PAL)器件,属于经典的PAL系列之一。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设计中,用于实现组合逻辑和时序逻辑功能。PAL16R8的核心结构由一个固定的与阵列和一个可编程的或阵列组成,并包含八个寄存器输出,适用于需要状态保持和同步控制的场合。其型号中的'16'表示有16个输入信号(包括反馈路径),'R8'表示有8个带寄存器的输出,'-12'代表最大传播延迟为12ns,表明其属于高速版本。/B2A通常指封装类型和温度等级,如工业级温度范围(-40°C至+85°C)及JEDEC标准的表面贴装封装。
PAL16R8-12/B2A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、工业控制系统升级或教学实验中仍有应用。该器件使用一次性可编程(OTP)技术,即熔丝型编程工艺,一旦编程后无法更改。它支持简单的硬件描述语言(如ABEL或CUPL)进行逻辑设计输入,通过专用的编程器完成烧录。由于其结构简单、可靠性高,在抗干扰要求较高的工业环境中仍具一定优势。此外,该芯片无需复杂的配置电路,上电即可工作,适合对启动时间敏感的应用场景。
型号:PAL16R8-12/B2A
制造商:AMD / Lattice Semiconductor
封装类型:20-DIP 或 20-SOIC
引脚数:20
输入数量:16
输出数量:8(寄存器型)
最大时钟频率:约83.3MHz(基于12ns建立时间)
传播延迟(tpd):12ns
电源电压:5V ±5%
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
编程类型:一次性可编程(OTP)
输出类型:带D触发器的寄存器输出
可编程与阵列规模:16输入 × 多个乘积项
每个输出最多乘积项数:8个
时钟输入:1个全局时钟(CLK)
使能控制:OE(输出使能),可选异步或同步方式
反馈机制:输出可通过反馈缓冲器作为输入参与逻辑运算
PAL16R8-12/B2A具备典型的可编程逻辑器件架构,其最显著的特性在于结合了可编程与阵列和固定或阵列结构,同时集成了八个D型触发器以实现同步时序逻辑功能。这种架构允许用户自定义复杂的组合逻辑表达式,并通过寄存器锁存输出状态,非常适合构建有限状态机、地址译码器、控制逻辑单元等应用。其内部结构中,16个输入信号(包括来自外部引脚和输出反馈的信号)被引入到一个可编程的“与”阵列中,生成多个“与项”(即乘积项),这些与项再经过“或”门合并形成最终的逻辑表达式驱动寄存器或直接输出。
该器件的关键特性之一是高性能与时序确定性。由于采用了固定结构而非查找表(LUT)方式,其传播延迟具有高度一致性,典型值仅为12ns,确保了在高频操作下的稳定性。这对于老式计算机外设接口、工业自动化控制器以及通信协议处理电路尤为重要。此外,每个输出均配备独立的时钟同步机制,支持公共时钟上升沿触发,保证多路信号之间的同步性,减少竞争冒险现象的发生。
PAL16R8-12/B2A还具备良好的电气兼容性,符合TTL电平标准,可以直接与74系列逻辑IC接口,简化系统集成。其输出驱动能力较强,能够直接驱动多个TTL负载。尽管为一次性可编程器件,但设计阶段可通过仿真工具验证逻辑正确性后再进行烧录,降低开发风险。另外,该芯片内置输出三态控制功能,可通过OE引脚统一启用或禁用所有输出,便于总线共享和系统扩展。虽然不具备现代复杂可编程逻辑器件(CPLD)的非易失性和多宏单元结构,但其简洁性使其成为学习PLD原理的理想选择,在教育领域仍有一定价值。
PAL16R8-12/B2A主要应用于上世纪80年代至90年代中期的各类数字电子系统中,尤其常见于需要定制化逻辑控制的小规模嵌入式设备。典型应用场景包括工业控制系统的接口逻辑设计,例如PLC模块中的输入信号预处理、继电器驱动时序控制以及传感器状态采集的同步化处理。由于其具备寄存器输出和时钟同步能力,常被用来实现状态机逻辑,如电梯控制系统、自动售货机的状态转换逻辑等。
在通信领域,该芯片可用于串行协议的编码与解码辅助逻辑,比如UART握手信号管理、RS-232电平转换时序控制等。在计算机外围设备中,曾用于软盘控制器、硬盘接口适配卡中的地址译码和片选生成电路,以及早期图形显示卡中的扫描控制逻辑。此外,在测试测量仪器中,PAL16R8-12/B2A也被用来构建定时发生器、脉冲宽度调制(PWM)信号生成器或事件计数器的控制部分。
由于其一次性可编程特性,该器件特别适用于量产定型后无需修改逻辑的设计项目,避免了反复调试带来的成本增加。同时,因其无需外部配置存储器且上电即工作,适合对启动可靠性和响应速度要求较高的环境。如今,虽然主流设计已转向更灵活的CPLD和FPGA,但PAL16R8-12/B2A仍在设备维修、备件替换和技术教学中发挥作用。例如,在高校电子工程实验课程中,学生可通过该芯片理解PLD的基本工作原理、学习ABEL语言编程及掌握时序逻辑设计方法。
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"PAL16R8-15/B2A",
"PAL16R8-20/B2A",
"GAL16V8D",
"LPC16R8-12JC",
"LPC16R8-12JI"
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