PAL20R48-2CNS 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 24 引脚 DIP(双列直插式封装)或 PLCC 封装形式,广泛应用于早期的数字逻辑设计中,特别是在需要定制组合逻辑或时序逻辑的工业控制、通信设备和嵌入式系统中。PAL20R48-2CNS 的命名遵循了标准 PAL 器件的命名规则:'PAL' 表示可编程阵列逻辑,'20' 表示最多可提供 20 个输入引脚(包括专用输入和来自 I/O 引脚的反馈输入),'R' 表示该器件具有寄存器输出结构(即包含触发器),'48' 表示其具有 48 个可编程与门单元(即阵列规模),'-2' 表示其最高工作频率可达 20 ns 的存取速度(即 50 MHz 左右的操作能力),'CNS' 则通常表示商业级温度范围(0°C 至 +70°C)、高速 CMOS 工艺制造以及特定的封装类型(如 PLCC)。作为一款基于熔丝型(fuse-based)技术的可编程逻辑器件,PAL20R48-2CNS 只能进行一次性编程(OTP),这意味着一旦编程完成便无法更改其内部逻辑配置。因此,它适用于那些在生产过程中确定逻辑功能且后续无需修改的应用场景。尽管现代设计更多地采用 CPLD 和 FPGA 等可重复编程的高密度器件,但 PAL20R48-2CNS 因其简单性、可靠性和低延迟特性,在某些维护旧设备或替代老旧逻辑 IC 的场合仍具实用价值。
型号:PAL20R48-2CNS
制造商:AMD
系列:PAL
逻辑系列:CMOS
封装类型:PLCC-24 或 DIP-24
引脚数:24
输入数量:最多 20 个(包括专用输入和反馈输入)
输出数量:最多 12 个寄存器输出(带触发器)
可编程与门单元:48 个
传播延迟(tpd):20 ns(最大值)
电源电压范围:5V ±5%(典型为 4.75V 至 5.25V)
工作温度范围:0°C 至 +70°C(商业级)
编程方式:一次性编程(OTP),使用熔丝工艺
输出类型:寄存器型(带 D 触发器)
极性选择:支持每输出独立极性控制
时钟输入:全局时钟(CLK)
使能控制:全局输出使能(OE)
功耗:低静态功耗,动态功耗随频率增加而上升
PAL20R48-2CNS 具备高度灵活的组合与时序逻辑实现能力,其核心架构基于可编程与阵列和固定的或阵列,并集成了多个带寄存器的输出宏单元,使其能够高效实现复杂的同步逻辑电路。该器件拥有 48 个可编程与门项(product terms),每个输出可以分配一定数量的与项用于构建逻辑表达式,从而支持较为复杂的布尔函数生成。由于其输出带有内置 D 型触发器,非常适合用于状态机设计、地址译码、控制信号生成以及时序协调等应用场景。此外,每个输出均可单独配置极性(即正逻辑或负逻辑输出),增强了接口兼容性和设计灵活性。全局时钟(CLK)和输出使能(OE)信号为所有寄存器提供统一控制,确保了系统的同步性和稳定性。
PAL20R48-2CNS 采用高速 CMOS 工艺制造,在保证低功耗的同时实现了 20 ns 的快速存取时间,适合中等速度的数字系统需求。其输入结构支持多种信号接入方式,包括专用输入引脚和通过 I/O 引脚反馈回来的内部节点信号,便于构建闭环逻辑网络。器件的 OTP 编程机制基于熔丝烧断技术,虽然不具备可重复擦写能力,但具有良好的抗干扰性和长期数据保持性能,适合批量生产和固定功能应用。
该器件支持标准开发流程,可通过通用硬件描述语言(如 ABEL-HDL 或 CUPL)进行逻辑设计输入,经编译后生成 JEDEC 编程文件,并使用通用编程器(如 Data I/O、BP Microsystems 等)完成烧录。其 PLCC 封装形式支持表面贴装安装,适用于自动化生产流程。尽管已被更先进的 CPLD 所取代,但在维修、逆向工程或小批量替代传统 TTL/CMOS 逻辑芯片时,PAL20R48-2CNS 仍然是一种可靠的选择。同时,其明确的电气特性和稳定的时序行为使得系统调试相对容易,尤其适合对实时性要求较高的控制系统。
PAL20R48-2CNS 主要应用于需要定制化数字逻辑功能的工业电子设备中,尤其是在上世纪80年代末至90年代广泛应用。典型应用包括工业自动化控制系统中的状态机实现,例如 PLC(可编程逻辑控制器)中的辅助逻辑单元,用于处理输入信号的状态转换和输出驱动时序。此外,它常被用于通信接口模块中,执行地址译码、片选信号生成以及协议控制逻辑,例如在早期的串行通信卡或多路复用器中协调数据流方向和使能信号。
在计算机外围设备领域,该器件可用于硬盘控制器、打印机接口板或 ISA 总线扩展卡中,实现地址解码、中断请求管理以及DMA 控制逻辑。由于其具备寄存器输出结构,也适合构建简单的同步计数器、移位寄存器或序列发生器,用于测试设备或仪器仪表中的定时与触发功能。
另外,PAL20R48-2CNS 还广泛用于替换老式的 TTL 中小规模集成电路(如 74LS 系列),将多个离散逻辑芯片的功能整合到单一器件中,从而减少 PCB 面积、降低功耗并提高系统可靠性。在设备升级或停产元器件替代项目中,工程师常利用该 PAL 器件重建原有逻辑功能,避免重新设计整个电路板。即使在现代,一些维护老旧设备的技术人员仍会使用此类器件进行现场修复或备件替换。
PALCE20R48Z-25CN