PAL20R4-10/BLA 是一款由 AMD(Advanced Micro Devices)生产的可编程阵列逻辑(PAL)器件,属于经典的 PAL 系列产品之一。该器件采用 20 引脚 DIP(双列直插式封装)或 PLCC 封装形式,具体以 BLA 后缀判断为陶瓷熔断型封装,常用于工业控制、通信设备和早期计算机系统中的时序逻辑与组合逻辑实现。PAL 器件是早期的可编程逻辑器件(PLD),其结构基于固定的 OR 阵列和可编程的 AND 阵列,允许用户通过熔丝编程方式定义输入到输出的逻辑关系。PAL20R4-10/BLA 具有 10 ns 的最大传播延迟,表明其属于高速逻辑器件类别,适用于对响应时间要求较高的应用场景。由于其不可逆的熔丝编程机制,一旦编程完成便无法修改,因此在开发阶段需要配合专用编程器和仿真工具进行验证。该芯片的命名规则中,'20' 表示引脚数,'R4' 指内部结构包含 4 个寄存器输出宏单元,'-10' 代表速度等级(10 ns 访问时间),'/BLA' 为封装与工艺代码。尽管当前已被更先进的 CPLD 和 FPGA 所取代,但在维护老旧设备或特定高可靠性场合仍有使用价值。
型号:PAL20R4-10/BLA
制造商:AMD
器件类型:可编程阵列逻辑 (PAL)
引脚数量:20
封装类型:Ceramic DIP 或 PLCC (根据 BLA 标识)
编程方式:熔丝型 (Fuse-based)
传播延迟:10 ns (典型值)
电源电压:5V ±5%
工作温度范围:0°C 至 +70°C (商业级)
输出结构:带寄存器的反馈结构 (Registered Outputs)
输入数量:最多 16 个通用输入
专用时钟输入:1 个 (CLK)
输出宏单元数量:4 个寄存器输出
极性控制:每个输出可选正负逻辑
可编程与阵列规模:可配置多个乘积项至各 OR 门
扇出能力:标准 TTL 兼容驱动能力
编程电压:需要高压编程脉冲 (通常为 Vpp = 12V~21V)
PAL20R4-10/BLA 的核心架构基于可编程的“与”阵列和固定的“或”阵列,这种结构使其非常适合实现多输入组合逻辑函数并结合触发器构成同步时序电路。该器件内部包含四个带有 D 触发器的输出宏单元,允许设计者实现状态机、计数器、地址译码器以及各种控制信号生成逻辑。其 10ns 的快速访问时间确保了在高频系统总线环境下的稳定运行,适合用于替代中小规模集成电路(如 74 系列 TTL 芯片)以减少 PCB 面积和提高集成度。由于采用熔丝编程技术,该芯片具有良好的抗干扰性和长期数据保持能力,在恶劣电磁环境中表现出色。此外,每个输出均可独立设置极性(通过编程选择反相或非反相输出),增强了逻辑设计的灵活性。器件支持全局时钟输入(CLK),所有寄存器共用一个时钟源,便于构建同步系统。输入引脚可复用为反馈信号,从而实现复杂的状态转移逻辑。虽然不支持在线重配置,但其一次编程的安全性也使其适用于防篡改或固化的逻辑应用。PAL20R4-10/BLA 支持标准 TTL 电平接口,可直接与其他数字 IC 连接而无需额外电平转换电路。该器件还具备一定的扇出能力,能够驱动多个下一级逻辑门。值得注意的是,由于属于老一代 PLD 技术,缺乏现代边界扫描测试(JTAG)、ISP 编程等功能,调试过程依赖外部逻辑分析仪和编程仿真流程。然而,对于熟悉传统数字系统设计的工程师而言,这类 PAL 器件仍是一种可靠且直观的选择。
PAL20R4-10/BLA 广泛应用于上世纪 80 年代至 90 年代的各类电子系统中,特别是在需要定制化逻辑控制功能但又未达到 ASIC 开发成本门槛的应用场景。典型用途包括工业自动化控制系统中的接口逻辑与时序协调模块,例如 PLC 中的 I/O 扩展译码电路;在通信设备中用于帧同步、协议转换和信号整形等任务;在嵌入式计算机系统中充当地址锁存、内存映射译码或 DMA 控制逻辑单元。由于其寄存器输出结构,该器件特别适合实现有限状态机(FSM),可用于键盘扫描控制器、显示驱动序列发生器或串行通信接口(如 UART 辅助逻辑)。在测试测量仪器中,它常被用来生成精确的时序脉冲或作为事件触发判别器。此外,由于其高抗干扰能力和稳定性,也被用于航空航天和军工领域的部分遗留系统维护。尽管目前已不再推荐用于新产品设计,但在设备维修、备件替换和旧系统升级项目中仍然具有重要地位。教育领域也常将其作为学习可编程逻辑和数字系统设计的教学实例,帮助学生理解 PLD 内部结构和硬件描述语言之前的逻辑编程方法。随着现代替代方案如 CPLD 和 FPGA 的普及,PAL20R4-10/BLA 的角色逐渐转变为历史遗产器件,但在特定情境下仍具实用价值。
PALS20R4-10L
MMI PAL20R4-10N
ACTEL APA150-2
LATTICE GAL20RA5