PALCE20V8H-25PC4 是一款由 AMD(现为 Lattice Semiconductor 公司继承)生产的高性能可编程阵列逻辑(PAL)器件,属于 PALCE 系列中的 CMOS EEPROM 工艺产品。该芯片采用 20 引脚 DIP(双列直插式封装),型号中的 '20V8' 表示其具有 20 个输入/输出引脚,其中最多可配置 8 个寄存器输出结构。该器件广泛应用于早期的数字逻辑设计中,特别是在需要定制化组合或时序逻辑功能的场合。PALCE20V8H-25PC4 中的 'H' 表示其具有高驱动能力输出,适合直接驱动总线或长线路;'25' 指其最大传播延迟为 25ns,适用于中等速度的系统应用。该器件采用 EEPROM 架构,支持电擦除和重复编程,无需紫外线擦除,极大提升了开发和现场升级的便利性。由于其非易失性特性,上电后无需重新加载配置数据,适合嵌入式系统和工业控制领域。尽管现代设计更多采用 CPLD 或 FPGA 实现复杂逻辑,但 PALCE20V8H-25PC4 在维护旧有设备、教育实验以及特定低成本逻辑接口转换场景中仍具实用价值。
型号:PALCE20V8H-25PC4
制造商:AMD / Lattice Semiconductor
封装类型:20-DIP(PDIP)
引脚数:20
工作电压:5V ±10%
最大传播延迟:25ns
输出类型:寄存器型(带触发器)
I/O 数量:最多 8 个可配置输出
架构类型:可编程阵列逻辑(PAL)
工艺技术:CMOS EEPROM
编程方式:电可擦写(In-Circuit Programmable)
工作温度范围:0°C 至 +70°C
存储温度范围:-65°C 至 +150°C
最大功耗:典型值约 150mW
扇出能力:标准 TTL 兼容
时钟频率支持:最高约 33MHz(基于 tpd 计算)
电源电流(ICC):典型值 35mA,最大 55mA
PALCE20V8H-25PC4 采用先进的 CMOS EEPROM 技术,使其在保持低静态功耗的同时具备非易失性编程能力。与传统的紫外线擦除 PAL 器件不同,该芯片支持电可擦写功能,允许用户在电路板上直接进行编程和重复修改,极大提高了开发效率和现场维护灵活性。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“与-或”逻辑结构,能够实现复杂的组合逻辑函数。此外,每个输出宏单元包含一个 D 型触发器,支持同步时序逻辑设计,可用于构建状态机、计数器或寄存器文件等常见数字模块。该器件的 'H' 系列输出驱动能力较强,每个输出可提供高达 24mA 的灌电流能力,适合直接驱动 LED、继电器或总线结构,减少了对外部驱动电路的依赖。
PALCE20V8H-25PC4 支持工业标准 20-pin DIP 封装,便于手工焊接和原型设计,在教学实验和小批量生产中具有较高的实用性。其 25ns 的传播延迟确保了在大多数中速数字系统中的可靠运行,例如工业控制总线接口、地址译码器、状态监控逻辑等。该器件还具备良好的抗干扰能力和宽工作电压范围(4.5V 至 5.5V),适用于电磁环境较复杂的工业现场。由于其 EEPROM 单元可承受至少 100 次擦写周期,并可在断电后保存数据长达 10 年以上,因此非常适合需要长期稳定运行且偶尔升级逻辑功能的应用场景。
该芯片还支持安全熔丝(Security Fuse)功能,用户可通过编程锁定芯片内容,防止未经授权的读取或复制,增强了知识产权保护能力。配合通用编程器(如 Data I/O、Xeltek 等品牌)或专用 ISP 编程工具,开发者可以方便地进行代码烧录和验证。虽然其逻辑规模较小(等效门数约 300-500 门),无法与现代 CPLD 或 FPGA 相比,但在逻辑功能较为固定、成本敏感且对体积要求不高的应用中,PALCE20V8H-25PC4 仍是一种可靠、成熟的选择。
PALCE20V8H-25PC4 被广泛应用于各种需要定制化数字逻辑控制的场合。在工业自动化领域,它常用于实现 I/O 扩展逻辑、设备状态监控、故障报警判断以及简单的顺序控制器。例如,在老旧的 PLC 模块或数控机床中,该芯片可用于地址译码逻辑,将微处理器的地址总线信号解码为片选信号,以选择不同的外围设备或存储器模块。此外,它也可用于实现总线接口逻辑,协调不同速率设备之间的通信时序,确保数据传输的稳定性。
在通信设备中,PALCE20V8H-25PC4 可用于协议转换、信号同步或帧检测等任务。例如,在串行通信接口中,它可以实现起始位检测、波特率生成或奇偶校验逻辑,减轻主控 MCU 的负担。在消费类电子产品中,该芯片可用于按键扫描矩阵控制、LED 显示驱动或电源管理逻辑,尤其适用于对成本敏感且逻辑功能相对固定的产品。
教育和科研领域也是该器件的重要应用场景。由于其结构简单、原理清晰,PALCE20V8H-25PC4 常被用于数字电路课程实验,帮助学生理解可编程逻辑器件的工作原理、布尔代数优化以及硬件描述语言(如 ABEL 或 VHDL)的基本应用。通过实际编程和调试,学生可以掌握从逻辑设计到硬件实现的完整流程。此外,该芯片还可用于原型验证阶段,作为临时逻辑替代方案,在正式使用 CPLD/FPGA 前快速验证系统架构的可行性。
Lattice PALCE20V8H-25JC
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