PALCE22V10H-10JC是一款由AMD(后由Lattice Semiconductor继承)生产的可编程逻辑器件(PLD),属于通用阵列逻辑(GAL)系列中的高性能成员。该器件基于电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)技术,允许用户多次编程和擦除,非常适合原型设计、小批量生产以及需要现场更新的数字逻辑应用。PALCE22V10H是经典的PAL(可编程阵列逻辑)架构的增强型版本,提供灵活的组合与时序逻辑实现能力。其命名中的'22'表示最多可有22个输入/输出引脚参与逻辑运算,'V10'表示具有可变逻辑结构(Variable Logic)且最多支持10个寄存器输出,'H'代表高速版本,'-10'表示最大传播延迟为10ns,'JC'通常指代JEDEC标准的塑料双列直插封装(PDIP)。该芯片广泛应用于工业控制、通信接口、地址译码、状态机设计等传统数字系统中,尤其在需要定制化逻辑但又无需复杂FPGA的场景下表现出色。由于其非易失性特性,上电即可工作,无需外部配置电路,简化了系统设计。尽管随着现代可编程逻辑技术的发展,此类器件已逐渐被CPLD和FPGA取代,但在维护老旧设备和特定低成本应用中仍具重要价值。
型号:PALCE22V10H-10JC
制造商:AMD / Lattice Semiconductor
器件类型:可编程阵列逻辑(PAL)
架构:固定OR、可编程AND阵列
宏单元数量:10
输入引脚数:12(专用输入)+ 10(I/O共享输入)= 最多22个输入
I/O引脚数:10
时钟输入:1(专用CLK引脚)
使能输入:1(专用OE或EN引脚)
最大工作频率:约83MHz(基于10ns访问时间)
传播延迟(tPD):10ns(典型值)
电源电压:5V ±5%
工作温度范围:0°C 至 +70°C(商业级)
封装形式:24引脚PDIP(Plastic Dual In-line Package)
编程电压:12.5V - 12.7V(用于编程操作)
可擦写次数:至少100次
数据保持时间:至少10年
输出类型:可配置为组合或寄存模式,带三态控制
PALCE22V10H-10JC的核心特性在于其基于EEPROM工艺的可重复编程能力和灵活的输出结构设计,使其在同类器件中具备较高的实用性和可靠性。该器件采用“与-或”阵列结构,其中AND阵列是可编程的,而OR门和输出逻辑宏单元(OLMC)则提供了高度的配置灵活性。每个输出宏单元均可独立配置为组合逻辑输出或带有时钟同步的寄存器输出,从而支持复杂的时序逻辑设计,如有限状态机、计数器和控制序列生成。此外,通过编程可以设定每个I/O引脚的极性(active high 或 active low),增强了逻辑设计的适应性。其内置的三态缓冲器允许直接驱动总线结构,适用于地址/数据总线控制等应用场景。
另一个关键特性是其电可擦除性能,使用标准编程器即可完成多次编程与擦除,无需紫外线照射(如早期的PAL器件),极大提升了开发效率和现场升级能力。器件在断电后仍能保持程序内容,属于非易失性逻辑器件,因此系统上电后立即进入正常工作状态,无需额外的配置流程。这种特性在要求高可靠启动的工业控制系统中尤为重要。
PALCE22V10H-10JC还具备良好的抗干扰能力和稳定的电气性能,在5V TTL/CMOS电平系统中兼容性强,可直接与其他数字IC接口。其10ns的传播延迟保证了在高频数字系统中的响应速度,适用于中等速度的逻辑替代和接口转换任务。虽然其逻辑密度远低于现代CPLD或FPGA,但其简单易用、成本低廉、无需外部配置芯片的优点,使其在教育、维修和特定嵌入式系统中依然具有不可替代的地位。此外,该器件符合JEDEC标准封装规范,便于手工焊接和PCB布局,适合实验室和小批量生产环境。
PALCE22V10H-10JC广泛应用于多种需要定制化数字逻辑功能的电子系统中。在工业自动化领域,常用于PLC模块中的输入/输出接口逻辑控制、传感器信号调理和继电器驱动时序管理。在通信设备中,可用于实现UART辅助逻辑、地址译码器、协议转换器中的状态机控制部分,以及老式总线接口(如ISA、PCI局部总线)的地址和片选逻辑生成。在计算机外围设备中,该芯片曾用于软盘控制器、键盘矩阵扫描、打印机接口逻辑等设计中。
在消费类电子产品中,PALCE22V10H-10JC可用于音视频设备中的按钮去抖、模式选择逻辑和显示驱动控制。在测试测量仪器中,它可用于构建简单的状态机来协调ADC/DAC的采样时序或实现自动校准逻辑。此外,在教学和科研领域,该器件因其结构清晰、编程直观,常被用作数字逻辑设计课程的教学工具,帮助学生理解可编程逻辑的基本原理和硬件描述语言(如ABEL、VHDL子集)的应用。
由于其非易失性和稳定性,该芯片也常见于航空航天和军事装备的老旧系统中,用于实现关键的控制路径逻辑。即使在现代设计中,当面临FPGA成本过高或设计过于复杂的情况时,工程师仍可能选择此类GAL/PAL器件作为逻辑粘合(glue logic)解决方案,以简化电路板布线并降低整体系统功耗。此外,在产品原型验证阶段,使用PALCE22V10H-10JC可以快速实现功能验证,待稳定后再转入ASIC或更高集成度的可编程器件。
Lattice PALCE22V10H-10JC
Lattice ispPAL22V10
Atmel ATF22V10C
Microchip (原Actel) ATF22V10C-10JI