开启可编程逻辑器件的无限可能

2024-11-11 14:46:19 来源:德州仪器

逻辑器件

我们常说逻辑器件是每个电子产品设计的“粘合剂”,但在为系统选择元件时,它们通常是您最后考虑的部分。确实有很多经过验证的标准逻辑器件可供选择。但是,随着设计变得越来越复杂,我们需要在电路板上集成逻辑元件,以便为更多功能留出空间。

越来越多的工程师选择可编程逻辑器件(PLD)、复杂PLD(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA),从而帮助减小解决方案尺寸、降低设计和制造成本、管理其供应链,并缩短产品上市时间。在使用CPLD或FPGA进行设计时,需要考虑许多权衡因素,这些器件支持数千个逻辑元件,提供多种封装尺寸,并且可能需要高级软件编程专业知识。

德州仪器(TI)的PLD产品系列中的新型PLD将数十个顺序逻辑和模拟功能集成到单个封装中,与分立式逻辑器件相比,可将总体电路板空间减少90%或更多,同时元件数量也至少减少80%。图1展示了集成到单个业界通用封装中的多项德州仪器功能。

尺寸适中的可配置逻辑

德州仪器的PLD产品系列包括集成逻辑功能、D型触发器、管道延迟、图形发生器、计数器、延迟、比较器等产品。您不再需要更改硬件设计来支持不同或新的功能或参数;相反,您可以使用标准和可配置逻辑元件来开发提供所需性能的解决方案。德州仪器的PLD产品无需软件开发和硬件描述语言编码经验。图1概述了TPLD1201的可配置逻辑元件。

TPLD1201方框图 – 可配置逻辑

图 1:TPLD1201方框图 – 可配置逻辑

采用业界通用封装的可编程逻辑

目前市场上的许多PLD设计采用特定于应用的封装,以支持消费类电子应用。德州仪器的PLD设计采用标准的电子器件工程联合委员会(JEDEC)引线式和无引线封装选项,使您能够在汽车和工业应用中轻松实现可编程逻辑。德州仪器的PLD产品系列包括0.5mm间距的引线式封装,可帮助您实现可焊性和自动光学检查,从而确保系统的安全性和长期可靠性。这些器件具有–40°C至125°C的工作温度范围并通过了汽车电子委员会(AEC)Q-100认证。

几秒钟即可完成配置

德州仪器PLD设计采用易于使用的图形界面来配置所需的电路,从而简化了编程过程。设计逻辑电路后,您可以临时配置器件以用于评估,或者永久编程该器件以在最终产品中使用。德州仪器开发了InterConnect Studio,旨在为PLD设计人员提供便利,让PLD设计人员无需编码经验即可配置德州仪器PLD。InterConnect Studio可帮助您在几分钟内完成开发和仿真,并在几秒内完成PLD产品原型设计。图2显示了使用InterConnect Studio进行电源时序控制应用的电路设计。

InterConnect Studio桌面视图,展示了使用德州仪器TPLD1201进行电源时序应用

图 2:InterConnect Studio桌面视图,展示了使用德州仪器TPLD1201进行电源时序应用

从GUI左侧的菜单中,可以通过选择元件旁边的加号来添加不同的元件。您可以通过简单的拖放操作在元件之间建立连接,并在主窗口下方的菜单中对其进行进一步微调。

PLD设计电路并运行仿真后,您只需按下CONFIGURE TPLD按钮,就可以通过TPLD编程器和评估模块轻松地临时配置器件。如果您想要对器件进行永久编程,可以在菜单中选择一个复选框。

结语

如今有众多可编程逻辑解决方案可供设计人员选择。与更高级的可编程产品相比,德州仪器的PLD产品提供更小的封装选项,使得印刷电路板更小,生产成本更低,功耗超低,逻辑元件数量更少,具备模拟功能,并且编程更为简单。可以肯定的是,您现在有更多选择来满足可编程逻辑需求,从而符合您的应用要求。

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