ispMACH4000Z CPLD在消費類電子產品中的應用

當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，為便攜式半導體消費品市場及其它對功耗有較高要求的電子產品市場提供了新的可編程解決方案。

從傳統意義上說，由于掌控及手提式電子產品對于低待機功率和低成本有很高的要求，因而限制了PLD器件在這些產品中的應用。萊迪思半導體公司的1.8伏ispMACH4000ZCPLD系列的產品問世，標志著業(yè)界最低靜態(tài)功耗CPLD的產生。ispMACH4032Z是最初的三個跨越從32至128個宏單元的ispMACH4000Z系列中的第一個器件。這些器件的靜態(tài)電流功耗極低，對于一個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品的需要。新器件系列的靜態(tài)功耗僅為原先產品的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，非常適合被廣泛應用在掌控、手提、和其它電子消費產品中。極大地拓展了可編程邏輯在這些市場上的應用。

器件的基本結構

ispMACH4000器件由多個GLB所組成，每個GLB有36個輸入，16個宏單元。GLB的互聯是通過全局布線池(GRP)。輸出布線池（ORP）把GLB連接到I/O塊。I/O塊中含有多個I/O單元。其結構如圖1所示。器件中的I/O分成兩個區(qū)，每個區(qū)有不同的供電電壓。支持多種標準，使得設計者能在混合電壓環(huán)境中實現設計。

在ispMACH4032中有兩個GLB，每個GLB有36個輸入。所有GLB的輸入來自于全局布線池，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。若有反饋信號回到相同的GLB，也必須經過全局布線池。這就保證了GLB互相之間的通信有著恒定的可預知的時延。GLB的輸出送至輸出布線池，然后把它們送到相關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個宏單元和一個GLB時鐘發(fā)生器組成?？删幊膛c陣列有36個輸入，83個輸出乘積項。來自全局布線池的36個輸入用來在與陣列中構成72根線。每根線都可通過線與連至83個輸出乘積項中的任意一個。80個邏輯乘積項的每一個都饋入邏輯分配器，余下的三個控制乘積項饋入共享PT時鐘和共享PTOE。在送入宏單元之前，共享PT時鐘和共享PTOE初始信號可以選擇反向。每5個乘積項組成一個乘積項群(producttermcluster)。第一個乘積項群為PT0。GLB中的每個宏單元都有一個乘積項群。圖2為通用邏輯塊GLB的結構。

圖2：通用邏輯塊GLB。

ispMACH4000器件有兩個I/O區(qū)，每個區(qū)都有各自的I/O電壓。輸入可以支持獨立于芯片電源電壓或區(qū)域電壓的各種電壓。支持多種標準電壓會給設計者帶來設計靈活性，以適應當今多種電壓環(huán)境的設計需要。

在電子消費產品中的應用

ispMACH4000Z的適用范圍包括手機及其外設、傳呼設備、GPS定位設備、PDA、數碼相機、數碼攝像機、個人音頻設備、便攜式醫(yī)療儀器、車用遠程信息處理系統和無線電、以及工業(yè)儀器等。圖3為ispMACH4000Z在數字相機中的應用。器件能實現圖形控制器、LCD與IrDA的接口、存儲器控制器，以及藍牙功能器件與控制器之間的HCI橋接口。圖4為ispMACH4000Z在MP3播放機中的應用。器件能實現存儲器控制器、用戶接口控制器、IrDA控制器功能，能接收遙控的數據，以及藍牙功能器件與控制器之間的HCI橋接口。圖5為ispMACH4000Z在機頂盒中的應用。器件能實現存儲器控制器、時鐘分布與系統時序、IrDA控制器功能，能接收遙控的數據、以及實現Ethernet、USB、RS232等外部設備接口。圖6為ispMACH4000Z在個人數字助理中的應用。器件能實現存儲器控制器、電源與智能電池管理、藍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時序控制器、圖像旋轉。

圖3：ispMACH4000Z在數字相機中的應用。

圖4：ispMACH4000Z在MP3播放機中的應用。

圖5：ispMACH4000Z在機頂盒中的應用。

圖6：ispMACH4000Z在個人數字助理(PDA)中的應用。