AMD PAL/PALCE/MACH系列可编程逻辑器件设计、应用与数据手册PDF电子书下载

目录 1

第一章可编程逻辑器件（PLD）简介 1

1.1绪论 1

1.2逻辑系统的实现方法 1

1.3 PLD的分类与结构 2

1.4 PLD的优点 5

1.5 AMD PLD的特点 7

1.6 PAL/PALCE/MACH器件产品综述 11

1.6.1高速PAL器件 16

1.6.2通用型PAL器件 16

1.6.3工业标准PAL器件 18

1.6.4低功耗PAL器件 18

1.6.5异步PAL器件 19

1.6.6高密度PAL器件 19

1.7 PLD器件选择指南与典型器件结构和功能介绍 21

1.8商用PLD作为工业用器件 27

1.9 PLD的应用 28

1.10高密度PLD的发展方向 28

第二章PLD设计与应用基础 34

2.1 PLD设计基础 34

2.1.1基本逻辑门组合型设计 34

2.1.2基本触发器寄存型设计 37

2.1.3器件的编程 39

2.2 PLD的设计方法 39

2.2.1概念化设计 40

2.2.2器件的选择 41

2.2.3设计的实现 42

2.2.4模拟 46

2.3组合逻辑设计 47

2.2.5器件的编程和测试 47

2.3.1编码器和译码器 48

2.3.2多路复用器 50

2.3.3比较器 52

2.3.4值域译码器 54

2.3.5加法器／算术逻辑电路 56

2.3.6锁存器与竞争危险 60

2.4寄存型逻辑设计 61

2.4.1概述 61

2.4.2同步寄存型设计 62

2.4.3异步寄存型设计 76

2.4.4寄存型PLD的其他应用 76

2.5状态机设计 78

2.5.1概述 78

2.5.2状态机理论 79

2.5.3状态机类型：Moore和Mealy 82

2.5.4器件的选择 83

2.5.5 PAL器件作为序列发生器 85

第三章PAL和PALCE的结构、功能与数据 87

3.1 PAL16R8系列 87

3.1.1 PAL16R8系列的结构、功能与封装 87

3.1.2 PAL16R8系列的产品型号 94

3.1.3 PAL16R8-4/5商用子系列 95

3.1.4 PAL16R8-7商用子系列 97

3.1.5 PAL16R8D/2商用子系列 97

3.1.6 PAL16R8B商用子系列 98

3.1.7 PAL16R8B-2商用子系列 99

3.1.8 PAL16R8A商用子系列 100

3.1.9 PAL16R8B-4商用子系列 100

3.1.10 PAL16R8-10/12军用子系列 101

3.1.11 PAL16R8B军用子系列 102

3.1.12 PAL16R8B-2军用子系列 102

3.1.13 PAL16R8A军用子系列 103

3.1.14 PAL16R8B-4军用子系列 103

3.1.15 PAL16R8系列的开关波形 104

3.1.16 PAL16R8系列的测试条件和特性曲线 104

3.1.17 PAL16R8系列的输入输出结构 106

3.1.18 PAL16R8系列的上电复位 107

3.2 PALCE16V8系列 107

3.2.1 PALCE16V8系列的结构、功能与封装 107

3.2.2 PALCE16V8系列的产品型号 113

3.2.3 PALCE16V8H-5和PALCE16V8H-7商用器件 114

3.2.5 PALCE16V8H-15/25和PALCE16V8Q-15/25商用器件 116

3.2.4 PALCE16V8H-10和PALCE16V8Q-10商用器件 116

3.2.6 PALCE16V8H-15和PALCE16V8H-20/25军用器件 117

3.2.7 PALCE16V8系列的开关波形 118

3.2.8 PALCE16V8系列的测试条件与特性曲线 118

3.2.9 PALCE16V8系列的输入／输出结构 119

3.2.10 PALCE16V8系列的上电复位 120

3.2.11 PALCE16V8系列的使用期限和热特性 120

3.3低压PALLV16V8-10商用器件 121

3.4零功耗PALCE16V8Z系列 123

3.4.1 PALCE16V8Z系列的特点与功能 123

3.4.2 PALCE16V8Z系列的封装与产品型号 123

3.4.3 PALCE16V8Z15/25商用／工业用器件的电气参数 124

3.4.4 PALCE16V8Z系列的测试条件和电源电流与频率的关系曲线 126

3.4.5 PALCE16V8Z系列的使用期限和热特性 126

3.5.2 PALLV16V8Z系列的封装和产品型号 127

3.5.1 PALLV16V8Z系列的特点与功能 127

3.5 低压零功耗PALLV16V8Z系列 127

3.5.3 PALLV16V8Z-25/30工业用器件的电气参数 128

3.5.4 PALLV16V8Z系列的开关波形 129

3.5.5 PALLV16V8Z系列的测试条件和电源电流与频率的关系 130

3.5.6 PALLV16V8Z系列的上电复位 130

3.5.7 PALLV16V8Z系列的使用期限和热特性 130

3.6大驱动电流PALCE16V8HD-15商用器件 131

3.6.1 PALCE16V8HD-15的结构与功能 131

3.6.2 PALCE16V8HD-15的宏单元及其功能设置 134

3.6.3 PALCE16V8HD-15的电气参数和测试条件 137

3.6.4 PALCE16V8HD-15的输入输出电路 140

3.6.5 PALCE16V8HD-15的使用期限和热特性 140

3.7 AmPAL18P8B/AL/A/L商用器件 141

3.8.1 PAL20R8系列的结构、功能与封装 145

3.8 PAL20R8系列 145

3.8.2 PAL20R8系列的产品型号 153

3.8.3 PAL20R8-5商用子系列 154

3.8.4 PAL20R8-7商用子系列 155

3.8.5 PAL20R8-10/2商用子系列 156

3.8.6 PAL20R8B商用子系列 157

3.8.7 PAL20R8B-2商用子系列 157

3.8.8 PAL20R8A商用子系列 158

3.8.9 PAL20R8-10/12军用子系列 158

3.8.10 PAL20R8-15军用子系列 159

3.8.11 PAL20R8B-2军用子系列 160

3.8.12 PAL20R8A军用子系列 161

3.8.13 PAL20R8系列的开关波形和测试条件 161

3.8.14 PAL20R8-5子系列的电气特性曲线 162

3.8.15 PAL20R8系列的输入输出电路和上电复位 162

3.9.1 PALCE20V8系列的结构、功能与封装 163

3.9 PALCE20V8系列 163

3.9.2 PALCE20V8系列的产品型号 169

3.9.3 PALCE20V8H-5商用器件 170

3.9.4 PALCE20V8H-7商用器件 171

3.9.5 PALCE20V8H-10和PALCE20V8Q-10商用器件 172

3.9.6 PALCE20V8H-15/25和PALCE20V8Q-15/25商用器件 172

3.9.7 PALCE20V8H-15/25和PALCE20V8Q-20/25工业用器件 173

3.9.8 PALCE20V8H-15/20/25军用器件 174

3.9.9 PALCE20V8系列的开关波形和测试条件 175

3.9.10 PALCE20V8系列的电源电流与频率的关系 176

3.9.11PALCE20V8系列的输入输出电路与上电复位 176

3.9.12 PALCE20V8系列的使用期限和热特性 177

3.10异步PALCE20RA10H-20商用和工业用器件 178

3.11 AmPAL22P10B/AL/A商用器件 184

3.12.1 PAL22V10系列的结构、功能与封装 188

3.12 PAL22V10系列和AmPAL22V10/A 188

3.12.2 PAL22V10系列的产品型号 191

3.12.3 PAL22V10-7和PAL22V10-10商用器件 192

3.12.4 PAL22V10-15商用器件 193

3.12.5 AmPAL22V10A商用器件 193

3.12.6 PAL22V10-12军用器件 194

3.12.7 PAL22V10-20军用器件 195

3.12.8 AmPAL22V10/A和AmPAL22V10（Std）军用器件 196

3.12.9 PAL22V10系列的开关波形和测试条件 196

3.12.10 PAL22V10-10的开关特性曲线 198

3.13 PALCE22V10系列 198

3.13.1 PALCE22V10系列的结构、功能与封装 198

3.13.2 PALCE22V10系列的产品型号 201

3.13.3 PALCE22V10H-5和PALCE22V10H-7商用器件 202

3.13.4 PALCE22V10H-10和PALCE22V10Q-10商用器件 204

3.13.5 PALCE22V10H-15/25和PALCE22V10Q-15/25商用器件 205

3.13.6 PALCE22V10H-15/25工业器件 206

3.13.7 PALCE22V10H-15/20/25/30军用器件 207

3.13.8 PALCE22V10系列的开关波形和测试条件 208

3.13.9 PALCE22V10系列的电源电流与频率的关系 208

3.13.10 PALCE22V10系列的输入／输出电路 209

3.13.11 PALCE22V10系列的上电复位 210

3.13.12 PALCE22V10系列的使用期限和热特性 211

3.14零功耗PALCE22V10Z系列 212

3.15低压零功耗PALLV22V10Z-25工业用器件 216

3.16 PALCE24V10H-15/25商用器件 218

3.17 PALCE26V12H-15/20商用和PALCE26V12H-20工业用器件 226

3.18 PALCE29M16H-25商用器件 235

3.19 PALCE29MA16H-25商用器件 249

3.20 PALCE610系列 261

3.21 CMOS器件的特性参数说明 270

3.21.1 EE单元的擦写特性 270

3.21.2 CMOS器件的功耗 270

3.21.3 CMOS输入／输出结构与特性 274

3.21.4 CMOS器件的交流参数 276

3.21.5 CMOS器件的保护和可靠性 276

3.21.6与双极型器件的兼容性 278

3.22 fMAx参数 278

3.23器件的外形尺寸 279

第四章MACH1/2/3/4系列的结构、性能与数据 284

4.1 MACH1/2系列简介 284

4.2 MACH1/2系列同步器件的性能和宏单元设置 286

4.3 MACH1/2系列同步器件电气参数 291

4.3.1 MACH110-12/15/20 291

4.3.2 MACH120-15/20 297

4.3.3 MACH130-15/20 301

4.3.4 MACH210A-10、MACH210-12/15/20和MACH210AQ-15/20 307

4.3.5 MACHLV210A-15/20 317

4.3.6 MACH220-12/15/20 317

4.3.7 MACH230-15/20 322

4.4 MACH异步器件的性能和宏单元设置 327

4.5 异步器件MACH215-12/15/20 330

4.6 MACH3/4系列器件简介 336

4.7 MACH3/4系列器件的功能与设置 338

4.8 MACH3/4系列器件的结构与电气参数 347

4.8.1 MACH435-15/20和MACH435Q-25 347

4.8.2 MACH335-15/20 355

4.8.3 MACH445-15/20 355

4.8.4 MACH465-15/20 355

4.9.2开关波形与测试电路 358

4.9.3 fMAx参数 358

4.9 MACH器件的通用信息 358

4.9.1最大额定参数和工作条件 358

4.9.4实际应用时电源电流的估算 361

4.9.5数据保持时间和擦写周期 363

4.9.6输入／输出等效结构 363

4.9.7上电复位 364

4.10外形尺寸 365

4.11MACH器件设计指南 367

4.11.1设计计划过程 367

4.11.2 MACH器件计数器设计 368

4.11.3总线 371

4.1.4 PDS设计文件和MACH装调报告 371

5.1.2可测试性的定量化 382

5.1.1 可测试性定义（定性的） 382

5.1设计的可测试性 382

第五章PLD系统设计 382

5.1.3可测试组合电路的设计 383

5.1.4重会集扇出 384

5.1.5极小化的重要性 386

5.1.6逻辑冒险 386

5.1.7输出允许的使用 387

5.1.8可测试序列电路的设计 388

5.1.9锁存器 389

5.1.10振荡器 391

5.1.11可编程时钟的使用 393

5.1.12可测试状态机的设计 393

5.1.13测试向量的使用 397

5.1.14结论 398

5.2地线反冲及解决措施 399

5.3亚稳定性及解决措施 402

5.4闩锁（Iatchup）问题 403

5.5 双极型PLD设计转换为CMOS PAL器件 405

5.6 用零功耗PLD进行最小功耗设计 410

5.7 PALCE16V8HD的设计 412

5.8高速电路板的设计技术 419

5.8.1 电源分布 419

5.8.2具有传输线特性的信号线 423

5.8.3互扰 432

5.8.4电磁干扰（EMI） 434

5.8.5结论 436

附录A电特性参数定义 437

附录B信号极性 438

附录C AMD与其他厂商PLD型号对照表 443