PALCE20V8H-15JI是一款由AMD(现为Lattice Semiconductor)推出的高性能可编程阵列逻辑器件(PAL,Programmable Array Logic),属于PALCE系列中的CMOS型器件。该芯片采用20引脚DIP或PLCC封装,适用于需要中等规模逻辑集成的数字系统设计。PALCE20V8H通过电可擦除技术(EEPROM)实现非易失性编程,允许用户在不使用紫外线擦除的情况下对逻辑功能进行多次编程和修改,极大提升了开发灵活性与维护便利性。该器件特别适用于替代传统TTL逻辑电路,广泛应用于工业控制、通信接口、嵌入式系统以及老式计算机外设的设计与修复中。其命名规则中,“PALCE”表示为CMOS电可擦除型PAL,“20”代表输入引脚数量,“V8”表示有8个可编程宏单元输出,“H”表示高驱动能力或高速版本,“15”表示最大传播延迟为15ns,“J”通常表示PLCC封装,“I”表示工业级温度范围(-40°C至+85°C)。该器件支持标准JEDEC编程格式,可通过通用PAL编程器进行烧录,并兼容多种EDA工具进行逻辑设计输入与仿真。
型号:PALCE20V8H-15JI
封装类型:20-pin PLCC(J-lead)
工作电压:5V ±10%(典型值5V)
最大传播延迟:15ns
输入电压兼容性:TTL电平兼容
输出驱动能力:高驱动版本(具体每引脚驱动电流需参考数据手册)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C(工业级)
存储温度范围:-65°C 至 +150°C
编程耐久性:典型100次擦写周期
数据保持时间:典型10年
宏单元数量:8个可编程逻辑宏单元
输入数量:20个专用输入引脚(部分可配置为输出)
时钟输入:支持专用时钟输入引脚(CLK)
复位/清除输入:支持全局清零功能(CLR)
编程方式:通过IEEE Std. 1149.1 JTAG接口或专用编程器(需符合JEDEC标准)
电源电流:静态电流低,典型几mA,动态随频率变化
PALCE20V8H-15JI具备多项关键特性,使其在复杂可编程逻辑器件(CPLD)普及前广泛应用于各类数字逻辑设计场景。首先,该器件采用CMOS EEPROM工艺制造,兼具低功耗与非易失性优势,断电后逻辑配置不会丢失,无需上电加载配置文件,适合用于启动即工作的控制系统。其次,其内部结构包含一个可编程“与”阵列和固定的“或”阵列,构成典型的PAL架构,支持组合逻辑与寄存器型时序逻辑的混合实现。每个宏单元包含触发器、多路选择器和输出使能控制,允许用户灵活配置为组合输出、时序输出、输入或双向I/O模式,极大增强了设计自由度。
该芯片支持高达20个输入信号,其中部分引脚可作为反馈输入用于状态机设计。其15ns的传播延迟保证了在高频应用下的响应速度,适用于时钟频率达数十MHz的系统。此外,PALCE20V8H-15JI具备高噪声抗扰能力,输入端具有施密特触发器特性,能够有效抑制信号抖动和干扰,提升系统稳定性。器件还支持在线可编程性(ISP)或通过标准编程器进行烧录,配合ABEL、VHDL或原理图输入工具,可在开发阶段快速迭代逻辑设计。
另一个显著特性是其工业级温度范围(-40°C至+85°C),使其适用于恶劣环境下的工业自动化、车载电子或户外通信设备。同时,该器件具备ESD保护和过压保护机制,提高了现场运行的可靠性。尽管其逻辑密度低于现代CPLD或FPGA,但在简单的状态机、地址译码、I/O扩展、协议转换等应用中仍具成本与可靠性优势。此外,PALCE20V8H-15JI与早期PAL器件(如PAL20V8)保持引脚和功能兼容,便于旧系统升级或替换。其EEPROM结构支持电擦除,无需紫外线窗口,简化了封装设计并提高了耐用性。
PALCE20V8H-15JI广泛应用于多个领域,尤其是在需要定制化逻辑功能但又无需复杂FPGA的场合。常见应用包括工业控制系统中的逻辑接口匹配与信号译码,例如PLC模块中的输入输出处理单元,用于实现特定的布尔逻辑函数或状态机控制。在通信设备中,该芯片可用于串行协议转换、波特率生成、握手信号管理等功能,尤其适用于RS-232、RS-485等接口的逻辑控制部分。
在计算机外围设备中,PALCE20V8H-15JI曾被用于主板上的地址译码器、I/O端口控制、DMA控制器辅助逻辑等,是老式PC兼容机和嵌入式工控机中的常见元件。此外,在测试测量仪器中,它可用于触发信号生成、多路复用控制、时序同步等任务,提供精确且可重复的逻辑行为。
由于其非易失性和高可靠性,该器件也常用于军事、航空航天和铁路交通等对长期稳定运行要求较高的系统中,执行关键路径的逻辑判断与安全互锁功能。在教育领域,PALCE20V8H-15JI被用于数字逻辑课程实验,帮助学生理解可编程逻辑器件的工作原理和硬件描述语言的应用。此外,对于复古计算爱好者和硬件修复工程师而言,该芯片是修复上世纪80-90年代电子设备的重要替换件,因其可编程性而能模拟多种已停产的专用逻辑IC。
随着现代CPLD和FPGA的发展,PALCE20V8H-15JI虽已逐渐退出主流设计,但在备件替换、系统维护和特定低复杂度应用场景中仍具实用价值。其成熟的技术和稳定的供货渠道(通过授权分销商或库存商)使其成为长期项目维护的可靠选择。
Lattice PALCE20V8H-15JC
Lattice ispPAL20V8Z-15LJ
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Cypress PALCE20V8H-15JC