时间:2025/11/4 3:13:50
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PALCE16V8-15JC 是一款由Lattice Semiconductor(原为AMD生产)推出的高性能、低功耗的可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic, PAL)器件,属于CMOS EEPROM型可编程逻辑器件(PLD)系列。该器件采用20引脚DIP(Dual In-line Package)封装,广泛应用于早期数字系统设计中,尤其适用于中小规模逻辑电路的实现与替代。PALCE16V8基于通用阵列逻辑(GAL)架构的前身,具有固定输出结构和可编程的与阵列,能够实现多种组合逻辑和时序逻辑功能。其名称中的“16V8”表示该器件有16个输入引脚(实际可用输入数量根据配置而定)和最多8个可编程输出,而“-15”代表其最大传播延迟为15纳秒,适合对速度有一定要求的应用场景。“JC”则指代陶瓷DIP封装形式。该芯片内嵌EEPROM编程单元,支持电擦除和重复编程,极大提高了开发灵活性和现场可维护性。由于其非易失性特性,上电后无需外部配置,即可立即进入工作状态,是工业控制、通信接口、老式计算机外设及嵌入式系统中常见的逻辑整合解决方案之一。
器件型号:PALCE16V8-15JC
制造商:Lattice Semiconductor / AMD
逻辑系列:PAL (Programmable Array Logic)
工艺技术:CMOS EEPROM
引脚数:20
封装类型:CDIP20 (Ceramic DIP)
最大工作频率:约66.7 MHz (基于15ns延迟)
传播延迟(tpd):15ns
电源电压范围:4.75V 至 5.25V
工作温度范围:0°C 至 70°C (商业级)
输入/输出结构:8个可配置输出宏单元
可编程与阵列:16个输入 × 64个乘积项每输出
输出类型:寄存器型或组合型(取决于熔丝图配置)
编程电压:12.5V (用于烧录)
编程次数:至少100次擦写循环
数据保持时间:超过10年
PALCE16V8-15JC的核心架构基于固定的或门与可编程的与阵列(也称为“可编程逻辑阵列”PLA结构),允许用户通过硬件描述语言(如ABEL、CUPL等)定义所需的布尔逻辑函数,并将其编译成熔丝图文件下载至芯片内部的EEPROM单元中。每个输出最多可使用8个乘积项进行逻辑组合,部分高级版本支持并联扩展以增加逻辑复杂度。该器件的一大优势在于其非易失性存储特性,即在断电后仍能保留编程信息,无需额外的配置ROM或启动加载过程,这使得它在上电瞬间即可投入运行,非常适合实时性和可靠性要求较高的工业控制系统。
PALCE16V8-15JC还具备良好的电气兼容性,符合TTL电平标准,可直接与其他TTL或5V CMOS逻辑器件接口连接,简化了系统设计。此外,该器件支持在线编程(需专用编程器)和多次修改,极大地提升了原型开发效率。虽然其逻辑资源有限,无法与现代CPLD或FPGA相比,但在替换多个小规模逻辑IC(如74系列门电路)方面仍具成本效益和空间节省优势。由于采用CMOS工艺,其静态功耗极低,在电池供电或待机模式下表现出色。
另一个关键特性是其输出结构的灵活性:每个输出可独立配置为组合输出或带有时钟控制的寄存器输出,支持同步时序逻辑设计,例如状态机、计数器或锁存器应用。时钟和使能信号可通过特定输入引脚全局分配,提升设计一致性。尽管缺乏现代边界扫描测试(JTAG)支持,但其简单的引脚布局和成熟的开发工具链(如Lattice ispLEVER Classic、Data I/O Universal Programmer软件)使其在旧有系统维护和备件替换中依然具有实用价值。
PALCE16V8-15JC广泛应用于上世纪80年代末至2000年代初的各类电子设备中,主要用于实现中小型数字逻辑控制功能。典型应用场景包括工业自动化控制系统中的地址译码器、片选逻辑生成、状态机控制器以及接口电平转换逻辑。在通信领域,常被用作UART辅助逻辑、协议适配器或串并转换控制单元。在计算机外围设备中,如打印机、软盘驱动器控制器、ISA总线接口卡等,该芯片承担了大量 glue logic(粘合逻辑)的角色,有效减少了PCB上的分立逻辑芯片数量,提高了系统集成度和可靠性。
此外,PALCE16V8-15JC也被用于老旧军事装备和航空航天系统的维修与延寿项目中,因其已被列入多个军用元器件清单,具备一定的抗辐射和长期供货保障能力(尤其是在陶瓷封装版本中)。在教育领域,该器件曾作为数字逻辑与可编程逻辑课程的教学实验平台,帮助学生理解PLD基本原理和硬件描述语言的应用。虽然目前已被更先进的CPLD(如Lattice ispLSI系列)所取代,但在系统升级受限或原始设计无法更改的情况下,PALCE16V8-15JC仍是关键的替换元件。同时,一些爱好者也将其用于复古计算项目或自制微处理器系统中,复现已逝的技术生态。
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