《電子技術(shù)應(yīng)用》
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ispMACH4000Z CPLD在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

2012-04-05
關(guān)鍵詞: CPLD ispMACH4000Z 消費(fèi)電子

        當(dāng)今可編程器件正朝著高密度、低功耗、高速的方向發(fā)展。萊迪思公司推出的ispMACH4000Z是業(yè)界最低功耗的CPLD器件系列,為便攜式半導(dǎo)體消費(fèi)品市場(chǎng)及其它對(duì)功耗有較高要求的電子產(chǎn)品市場(chǎng)提供了新的可編程解決方案。 

        從傳統(tǒng)意義上說(shuō),由于掌控及手提式電子產(chǎn)品對(duì)于低待機(jī)功率和低成本有很高的要求,因而限制了PLD器件在這些產(chǎn)品中的應(yīng)用。萊迪思半導(dǎo)體公司的1.8伏ispMACH4000ZCPLD系列的產(chǎn)品問(wèn)世,標(biāo)志著業(yè)界最低靜態(tài)功耗CPLD的產(chǎn)生。ispMACH4032Z是最初的三個(gè)跨越從32至128個(gè)宏單元的ispMACH4000Z系列中的第一個(gè)器件。這些器件的靜態(tài)電流功耗極低,對(duì)于一個(gè)32宏單元的器件,最差的情況也只有20微安,恰好滿足了低功耗電子產(chǎn)品的需要。新器件系列的靜態(tài)功耗僅為原先產(chǎn)品的20%,ispMACH4000Z器件不僅具備業(yè)界最低的靜態(tài)功率,其成本也很低廉,非常適合被廣泛應(yīng)用在掌控、手提、和其它電子消費(fèi)產(chǎn)品中。極大地拓展了可編程邏輯在這些市場(chǎng)上的應(yīng)用。

器件的基本結(jié)構(gòu) 

        ispMACH4000器件由多個(gè)GLB所組成,每個(gè)GLB有36個(gè)輸入,16個(gè)宏單元。GLB的互聯(lián)是通過(guò)全局布線池(GRP)。輸出布線池(ORP)把GLB連接到I/O塊。I/O塊中含有多個(gè)I/O單元。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。器件中的I/O分成兩個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)有不同的供電電壓。支持多種標(biāo)準(zhǔn),使得設(shè)計(jì)者能在混合電壓環(huán)境中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。 

        在ispMACH4032中有兩個(gè)GLB,每個(gè)GLB有36個(gè)輸入。所有GLB的輸入來(lái)自于全局布線池,所有的GLB輸出又返回全局布線池,以便連接到其它GLB的輸入。若有反饋信號(hào)回到相同的GLB,也必須經(jīng)過(guò)全局布線池。這就保證了GLB互相之間的通信有著恒定的可預(yù)知的時(shí)延。GLB的輸出送至輸出布線池,然后把它們送到相關(guān)I/O塊中的I/O單元。

圖1:器件中的功能塊。

        GLB由可編程與陣列,邏輯分配器,16個(gè)宏單元和一個(gè)GLB時(shí)鐘發(fā)生器組成??删幊膛c陣列有36個(gè)輸入,83個(gè)輸出乘積項(xiàng)。來(lái)自全局布線池的36個(gè)輸入用來(lái)在與陣列中構(gòu)成72根線。每根線都可通過(guò)線與連至83個(gè)輸出乘積項(xiàng)中的任意一個(gè)。80個(gè)邏輯乘積項(xiàng)的每一個(gè)都饋入邏輯分配器,余下的三個(gè)控制乘積項(xiàng)饋入共享PT時(shí)鐘和共享PTOE。在送入宏單元之前,共享PT時(shí)鐘和共享PTOE初始信號(hào)可以選擇反向。每5個(gè)乘積項(xiàng)組成一個(gè)乘積項(xiàng)群(producttermcluster)。第一個(gè)乘積項(xiàng)群為PT0。GLB中的每個(gè)宏單元都有一個(gè)乘積項(xiàng)群。圖2為通用邏輯塊GLB的結(jié)構(gòu)。

圖2:通用邏輯塊GLB。 

        ispMACH4000器件有兩個(gè)I/O區(qū),每個(gè)區(qū)都有各自的I/O電壓。輸入可以支持獨(dú)立于芯片電源電壓或區(qū)域電壓的各種電壓。支持多種標(biāo)準(zhǔn)電壓會(huì)給設(shè)計(jì)者帶來(lái)設(shè)計(jì)靈活性,以適應(yīng)當(dāng)今多種電壓環(huán)境的設(shè)計(jì)需要。

在電子消費(fèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用 

        ispMACH4000Z的適用范圍包括手機(jī)及其外設(shè)、傳呼設(shè)備、GPS定位設(shè)備、PDA、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、個(gè)人音頻設(shè)備、便攜式醫(yī)療儀器、車用遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)和無(wú)線電、以及工業(yè)儀器等。圖3為ispMACH4000Z在數(shù)字相機(jī)中的應(yīng)用。器件能實(shí)現(xiàn)圖形控制器、LCD與IrDA的接口、存儲(chǔ)器控制器,以及藍(lán)牙功能器件與控制器之間的HCI橋接口。圖4為ispMACH4000Z在MP3播放機(jī)中的應(yīng)用。器件能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器控制器、用戶接口控制器、IrDA控制器功能,能接收遙控的數(shù)據(jù),以及藍(lán)牙功能器件與控制器之間的HCI橋接口。圖5為ispMACH4000Z在機(jī)頂盒中的應(yīng)用。器件能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器控制器、時(shí)鐘分布與系統(tǒng)時(shí)序、IrDA控制器功能,能接收遙控的數(shù)據(jù)、以及實(shí)現(xiàn)Ethernet、USB、RS232等外部設(shè)備接口。圖6為ispMACH4000Z在個(gè)人數(shù)字助理中的應(yīng)用。器件能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器控制器、電源與智能電池管理、藍(lán)牙功能器件與控制器之間的HCI橋接口、IrDA接口、Rs232接口以及LCD控制器功能,如TFT時(shí)序控制器、圖像旋轉(zhuǎn)。

圖3:ispMACH4000Z在數(shù)字相機(jī)中的應(yīng)用。圖3:ispMACH4000Z在數(shù)字相機(jī)中的應(yīng)用。

圖4:ispMACH4000Z在MP3播放機(jī)中的應(yīng)用。

圖5:ispMACH4000Z在機(jī)頂盒中的應(yīng)用。

圖6:ispMACH4000Z在個(gè)人數(shù)字助理(PDA)中的應(yīng)用。

 

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