PALCE16V8H-15JC 是一款由Lattice Semiconductor(原AMD生产)推出的高性能可编程阵列逻辑(PAL)器件,属于经典的CMOS PAL系列。该芯片采用电可擦除(Erasable CMOS)技术,即E^2CMOS工艺制造,允许用户多次编程和擦除,极大提高了设计灵活性和调试效率。与一次性可编程(OTP)器件不同,PALCE16V8H-15JC 支持至少100次的编程/擦除周期,并可通过标准编程器进行操作,无需紫外线擦除。该器件具有16个输入引脚(部分为通用I/O复用)、8个寄存器输出结构,内置可编程与阵列和固定的或阵列,适用于中等复杂度的组合逻辑和时序逻辑电路设计。其命名中的“H”表示高驱动能力,“15”代表最大传播延迟为15ns,适合对速度有要求的应用场景。封装形式为20引脚DIP(双列直插式封装),标识为JC,便于手工焊接和原型开发。PALCE16V8广泛应用于工业控制、通信接口转换、老式计算机外设逻辑控制、嵌入式系统胶合逻辑(glue logic)等领域,在现代已被更先进的CPLD和FPGA逐步替代,但仍因可靠性高、易于使用而在维护和替换老旧系统中保持重要地位。
型号:PALCE16V8H-15JC
制造商:Lattice Semiconductor(原AMD)
工艺技术:E^2CMOS(电可擦除CMOS)
封装类型:20-DIP(JEDEC标准)
引脚数:20
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:15ns
输入电压兼容性:TTL兼容
输出驱动能力:高驱动(H型)
可编程次数:≥100次
数据保持时间:≥10年(典型值)
可擦除方式:电擦除(无需UV)
编程电压:VPP = 12.5V(典型编程器电压)
结构类型:可编程与阵列 / 固定或阵列(PAL架构)
I/O数量:8个(多用途引脚)
专用输入:8个(引脚2-9)
寄存器数量:8个(每个输出路径带触发器)
时钟输入:共享时钟(CLK)
异步清零:全局清零(/CLR)
PALCE16V8H-15JC 具备多项关键特性,使其在上世纪80至90年代广泛用于数字系统设计。首先,其采用的E^2CMOS技术是核心优势之一,支持在系统内或通过编程器实现快速电擦除和重新编程,无需像早期的UV-EPROM型PAL那样依赖紫外线擦除窗口,大大提升了开发效率和现场可维护性。这一特性特别适合研发阶段频繁修改逻辑的设计需求,也适用于需要固件升级的小规模逻辑控制应用。
其次,该器件具有15ns的高速性能,属于当时高性能PAL产品线,满足大多数中速逻辑接口的需求,如地址译码、状态机控制、总线仲裁等。高驱动输出(H型)意味着其输出端能够提供更强的驱动电流,可直接驱动多个TTL负载或较长的PCB走线,减少了对外部缓冲器的需求,简化了系统设计。
其内部结构包含一个可编程的与阵列和固定的或阵列,形成“乘积项”逻辑结构,最多支持每个输出8个乘积项(AND-OR结构),允许实现复杂的布尔函数。同时,每个输出均配有D型触发器,支持同步时序逻辑设计,如计数器、状态机等,具备时钟(CLK)和全局清零(/CLR)控制信号,增强了时序控制能力。
PALCE16V8H-15JC 还具备低功耗特性(相对于当时的双极型PAL),静态电流低,适合对功耗敏感的应用。此外,其引脚布局兼容标准PAL16V8系列,便于替换或升级。虽然其逻辑密度远低于现代CPLD,但在处理简单逻辑粘连任务时仍具成本和稳定性优势。
最后,该器件支持JTAG边界扫描的早期版本(部分后期型号),但PALCE16V8H-15JC本身不支持。它完全符合工业标准编程算法,可被主流通用编程器识别和烧录,文档齐全,技术支持丰富,至今仍有大量应用在维修和替换市场中活跃使用。
PALCE16V8H-15JC 广泛应用于多种工业和消费类电子系统中,主要作为“胶合逻辑”(glue logic)器件,用于连接和协调不同芯片之间的信号交互。例如,在老式工业控制系统中,它常被用来实现I/O端口扩展、中断优先级编码、地址译码逻辑以及设备选择信号生成。由于其具备寄存器输出功能,还可构建简单的有限状态机,用于控制流水线操作或自动化流程。
在通信领域,该芯片可用于实现串行协议转换、波特率发生器、帧同步检测等任务。例如,在RS-232或RS-485接口电路中,PALCE16V8H-15JC 可以完成握手信号管理、数据格式化或奇偶校验生成等功能,减轻主控制器负担。
在计算机外围设备中,如打印机、硬盘控制器或早期显卡中,该器件用于实现控制逻辑、状态寄存器读写解码、DMA请求仲裁等。由于其TTL电平兼容性和高驱动能力,能直接与微处理器总线接口,无需额外电平转换。
此外,在仪器仪表、测试设备和军事电子系统中,PALCE16V8H-15JC 因其可靠性和长期供货保障(尽管已停产,但仍有库存和二手市场供应)而被用于维护和替换原有设计中的故障芯片。即使在现代,一些复古计算项目或FPGA开发板的配套逻辑中,仍会使用该芯片来复现经典设计或简化接口逻辑。
教育领域也常将其作为教学工具,帮助学生理解可编程逻辑器件的基本原理、布尔代数实现以及时序电路设计,因其结构相对简单、资料丰富,非常适合入门学习。
PAC16L8
MACH116
ATF16V8BQL-15
ISPLSI 1016-15LJ