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PAL16R8H-15PC 发布时间 时间:2025/9/30 2:28:05 查看 阅读:10

PAL16R8H-15PC 是一款由半导体公司生产的可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic)器件,属于经典的PAL系列。该器件采用20引脚DIP(Dual In-line Package)封装,广泛应用于早期的数字逻辑设计中。PAL16R8H-15PC 的结构基于固定输出逻辑宏单元的可编程与-或阵列架构,其中输入端具有可编程的“与”阵列,而“或”阵列是固定的,每个输出由一个寄存器锁存,因此它属于时序逻辑器件。该芯片支持最多16个输入信号和8个寄存器输出,适用于实现中等复杂度的组合与时序逻辑功能。
  PAL16R8H中的“H”通常表示该器件具有高驱动能力或特定的输出结构,“-15”代表其最大传播延迟为15纳秒,表明其属于高速版本。该芯片工作在标准5V电源下,兼容TTL电平,适合用于工业控制、通信接口、状态机设计以及老式计算机外设等场景。由于其一次性可编程(OTP, One-Time Programmable)特性,PAL16R8H-15PC在生产后无法修改程序内容,因此在设计阶段需要确保逻辑代码的正确性。尽管现代设计更多采用CPLD或FPGA替代此类器件,但PAL16R8H-15PC仍在维修、替换老旧设备和教育领域中具有重要价值。

参数

型号:PAL16R8H-15PC
  封装类型:PDIP-20
  电源电压:5V
  输入电压范围:0V 至 VCC
  输出类型:寄存器型(Registered Outputs)
  最大工作频率:约25MHz(取决于具体路径)
  传播延迟(tpd):15ns
  可编程输入数量:16
  寄存器输出数量:8
  逻辑宏单元数:8
  编程方式:一次性可编程(OTP)
  工作温度范围:0°C 至 +70°C
  存储温度范围:-65°C 至 +150°C
  功耗:典型值约150mW
  工艺技术:CMOS/BiCMOS混合工艺
  兼容标准:TTL电平输入兼容
  编程电压:需要外部编程电压(通常为12.5V或更高)

特性

PAL16R8H-15PC 的核心特性在于其基于可编程“与”阵列和固定“或”阵列的逻辑结构,结合8个带时钟和清零功能的D型触发器,使其非常适合实现同步时序逻辑电路。每个输出宏单元包含一个可编程极性的输出多路复用器,允许用户选择输出为同相或反相模式,并支持反馈机制,使得输出可以作为内部输入参与逻辑运算,从而增强逻辑实现的灵活性。这种架构允许开发者高效地实现诸如状态机、地址译码器、控制信号生成器等功能模块。
  该器件的最大传播延迟为15ns,意味着其能够支持最高约25MHz的工作频率,在当时的同类产品中属于较高速率级别,适用于对响应时间有要求的应用场景。其输出结构为寄存器型,所有输出均经过D触发器锁存,必须有时钟信号驱动才能更新输出状态,因此不能直接实现纯组合逻辑输出,但在需要同步操作的系统中表现出良好的稳定性。
  PAL16R8H-15PC 采用一次性可编程(OTP)熔丝工艺,编程后无法擦除或重写,因此在使用前必须通过专用编程器和逻辑设计软件(如PALASM或ABEL)进行严格的仿真和验证。编程过程需要较高的编程电压(通常为12.5V),并遵循严格的时间序列以确保熔丝正确烧断。
  该芯片兼容TTL输入电平,可直接与74系列逻辑器件接口,无需额外电平转换电路,简化了系统集成。此外,其工作温度范围为商业级(0°C 至 +70°C),适合在常规工业和办公环境中运行。虽然现代可重复擦写的CPLD(如Xilinx XC9500系列或Altera MAX系列)已逐渐取代PAL器件,但PAL16R8H-15PC 因其可靠性、简单性和在旧系统中的广泛使用,仍然是许多维护和升级项目中的关键元件。

应用

PAL16R8H-15PC 广泛应用于20世纪80年代至90年代的数字电子系统中,尤其在微处理器外围接口逻辑、工业控制系统、通信协议转换、打印机控制板、键盘扫描电路以及早期计算机主板中扮演重要角色。由于其具备8个寄存器输出和16个输入通道,常被用于实现有限状态机(FSM),例如控制流水线操作、管理设备就绪信号或协调多个外设之间的时序关系。
  在嵌入式系统中,该器件可用于地址译码逻辑的设计,将微控制器的高位地址线组合成片选信号(Chip Select),从而有效管理多个存储器或I/O设备的访问冲突。此外,它也可用于构建简单的计数器、分频器或脉冲序列控制器,特别是在需要精确时序同步的场合。
  由于其寄存器输出特性,PAL16R8H-15PC 特别适合需要边沿触发输出更新的应用,例如在视频信号生成中同步行场时序,在电机控制中生成PWM波形的使能信号,或在数据采集系统中锁存传感器状态。
  在教育领域,该芯片常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、布尔代数优化、状态机建模以及硬件描述语言(HDL)的基础概念。尽管当前主流设计已转向更复杂的FPGA平台,但PAL16R8H-15PC 仍作为经典教学案例存在。
  目前,该器件主要用于老旧设备的维修与替换,尤其是在无法获取原始定制ASIC的情况下,工程师可通过逆向分析原有逻辑功能,重新编程PAL16R8H-15PC 实现功能恢复。此外,在一些对成本敏感且逻辑需求稳定的量产产品中,若已有成熟设计,也可能继续使用该型号以保持供应链稳定。

替代型号

[
   "PAL16R8H-15JC",
   "PAL16R8H-15LP",
   "MMI PAL16R8H-15PC",
   "Lattice PAL16R8H-15PC",
   "AMD PAL16R8H-15PC"
  ]

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