时间:2025/12/28 2:46:29
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PAL20R4-7JC 是一款由意法半导体(STMicroelectronics)或先前的美国国家半导体(National Semiconductor)等厂商生产的可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic, PAL)器件。该芯片属于经典的20引脚CMOS PAL系列,广泛应用于早期的数字逻辑设计中,用于替代中小规模逻辑集成电路(如74系列TTL),实现组合逻辑或时序逻辑功能。PAL20R4-7JC中的“20”表示其具有20个引脚,“R4”表示其架构包含一定数量的输入和输出,其中部分输出具有寄存器(触发器)功能,支持时序逻辑设计。“-7”代表其最高工作频率或传播延迟为7ns,属于较高速度等级的PAL器件。“JC”通常指代其封装形式为20引脚DIP(双列直插式封装),适用于通孔焊接,常见于原型开发板和工业控制设备中。PAL器件采用一次性可编程(One-Time Programmable, OTP)技术,用户可通过专用编程器和硬件描述语言(如ABEL或CUPL)定义其内部逻辑功能,烧录后永久固化。由于其非易失性、高可靠性和抗干扰能力强,PAL20R4-7JC在上世纪80年代至90年代被广泛用于通信接口、地址译码、状态机控制、工业自动化等领域。尽管现代设计已逐渐被CPLD和FPGA取代,但PAL20R4-7JC仍在老旧设备维护、军工和航天领域中具有重要地位。
型号:PAL20R4-7JC
封装类型:20-DIP(JC)
逻辑系列:PAL(可编程阵列逻辑)
宏单元数:4个寄存器输出宏单元
输入引脚数:16个可配置输入(含专用输入)
输出引脚数:4个带寄存器的输出,其余为组合输出
电源电压:5V ±5%
工作温度范围:0°C 至 +70°C(商业级)
最大传播延迟:7ns(典型值)
编程类型:一次性可编程(OTP)
编程电压:12.5V - 13V(编程时所需)
输出类型:三态输出,支持总线接口
兼容标准:符合MIL-STD-883B相关规范(部分版本)
功耗:典型静态功耗小于50mW
PAL20R4-7JC 的核心特性在于其灵活的组合与时序逻辑实现能力。其内部结构采用固定的“与-或”阵列架构,其中“与”阵列是可编程的,而“或”阵列是固定连接的。具体而言,该器件拥有一个可编程的“与”阵列,连接到四个带有D型触发器的输出逻辑宏单元(OLMC),每个宏单元可配置为组合输出或带有时钟同步功能的寄存器输出,从而支持构建有限状态机、计数器、移位寄存器等时序电路。其余的I/O引脚可用于纯组合逻辑输出或输入扩展。这种结构使得设计者能够在单颗芯片内集成多个传统TTL逻辑门的功能,显著减少PCB面积和系统复杂度。此外,PAL20R4-7JC 支持三态输出控制,允许其直接驱动共享总线,适用于微处理器外围接口设计,如片选信号生成、地址锁存控制等。
该器件的工作电压为标准5V TTL电平,兼容广泛的数字系统。其7ns的传播延迟使其适用于中高频应用场合,例如数据路径控制、同步通信协议处理等。由于采用CMOS工艺制造,PAL20R4-7JC 具有较低的静态功耗,适合对功耗敏感的应用场景。安全性方面,OTP结构防止了代码逆向工程,保护了用户的知识产权。虽然无法像现代CPLD那样重复擦写,但其一次烧录、长期稳定运行的特点使其在要求高可靠性的工业和军事设备中仍具优势。此外,该器件具备较强的抗电磁干扰能力和宽温工作稳定性,能够在恶劣环境中保持正常运行。配套开发工具链成熟,支持使用ABEL、VHDL子集或CUPL等硬件描述语言进行逻辑设计,并通过通用编程器完成烧录。尽管缺乏现代可编程逻辑器件的高密度和灵活性,PAL20R4-7JC 凭借其简洁性、低成本和高可靠性,在特定应用场景下仍不可替代。
PAL20R4-7JC 被广泛应用于需要定制化数字逻辑控制的系统中。在工业自动化领域,它常用于PLC(可编程逻辑控制器)中的输入输出接口管理、电机控制时序生成以及传感器信号预处理模块。在通信设备中,该器件可用于实现UART辅助控制逻辑、HDLC帧同步状态机或电话交换系统的拨号译码电路。在计算机外围设备中,PAL20R4-7JC 曾被用于老式打印机、硬盘控制器和ISA总线接口卡中的地址译码和中断请求处理。此外,在测试测量仪器中,它也用于构建简单的状态机以协调多通道数据采集时序。由于其支持三态输出和总线接口能力,该芯片非常适合嵌入式系统中作为微控制器的辅助逻辑扩展,例如增强I/O端口功能或实现自定义外设接口协议。在军事和航空航天领域,由于许多老旧系统仍在服役,PAL20R4-7JC 常用于备件替换和系统升级维护。教育机构也常使用此类PAL器件作为数字逻辑课程的教学实验平台,帮助学生理解可编程逻辑的基本原理和硬件描述语言的应用。即使在当前高度集成化的时代,PAL20R4-7JC 依然因其简单、稳定、无需初始化配置等优点,在低复杂度、高可靠性要求的嵌入式控制任务中占有一席之地。
MMI PAL20R4-7N
AMD PAL20R4-7JC
Lattice PALCE20R4-7NS