采用可配置和組合邏輯設(shè)計(jì)的小器件也能實(shí)現(xiàn)大功能

 如果您真的可以通過更少的器件實(shí)現(xiàn)更多功能，將會(huì)怎樣?恩智浦可配置和組合邏輯器件使其成為可能——它為您提供各種方法來實(shí)現(xiàn)當(dāng)今復(fù)雜系統(tǒng)中常見的“膠合”邏輯功能。

這些靈活、創(chuàng)新的單封裝器件可讓您可以配置或組合邏輯器件代替分立式邏輯解決方案，從而最終降低引腳數(shù)、器件數(shù)、系統(tǒng)成本和裝配相關(guān)費(fèi)用。因?yàn)樾枰幚淼姆至⑹竭壿嬈骷?shù)量更少，這些器件還能簡(jiǎn)化庫存控制并降低認(rèn)證開銷。

什么是可配置邏輯?

可配置邏輯可在單封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)9種或更多邏輯功能。以引腳配置方式?jīng)Q定此器件實(shí)現(xiàn)何種邏輯功能，因此僅使用單一器件便可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)系統(tǒng)所需的邏輯功能。

可配置邏輯 = 單個(gè)封裝，九種或更多邏輯功能

通過改變與GND、VCC(或選作器件I/O)相連的引腳，您可選擇邏輯功能。以下圖為例，使用74LVC1G98——一款低功耗多功能門，帶施密特觸發(fā)器輸出。

利用可配置邏輯，則引腳配置可確定器件執(zhí)行哪個(gè)邏輯功能

對(duì)于74LVC1G98而言，可用的兩個(gè)功能是2路輸入NAND門和2路輸入NOR門。若要將74LVC1G98配置為NAND門，可選擇引腳3和6作為輸入、引腳4作為輸出。引腳1和2連接GND，引腳5連接VCC(配置A)。若要將其作為NOR門使用，只需選擇引腳1和6作為輸入、引腳4作為輸出。引腳2連接GND，而引腳3和5連接VCC(配置B)。74LVC1G98可代替庫存中的全部2路輸入NAND和2路輸入NOR門，從而減少庫存中必須認(rèn)證和備貨的元器件類型。此外，將多種器件功能歸類到同一器件下可得到更高批量?jī)r(jià)位。

可配置邏輯的優(yōu)勢(shì)

從邏輯角度來說，可配置邏輯可降低庫存成本，因?yàn)閱蝹€(gè)器件可設(shè)置為執(zhí)行不同功能;還能簡(jiǎn)化器件認(rèn)證，因?yàn)樾枵J(rèn)證的器件更少。恩智浦可配置邏輯解決方案還提供集成式電平轉(zhuǎn)換選項(xiàng)，可節(jié)省電路板空間并降低系統(tǒng)成本，因?yàn)閱蝹€(gè)小型器件便可代替多個(gè)分立式元器件。

恩智浦可配置邏輯產(chǎn)品系列

恩智浦可配置邏輯產(chǎn)品涵蓋九種基本功能，并提供這些功能的復(fù)雜變體選項(xiàng)。該系列包括2路輸入AND、OR、NAND、NOR、XOR或XNOR門器件，加上逆變器、緩沖器和2:1多路復(fù)用器。另外，還提供集成電平轉(zhuǎn)換的版本，用于混合電壓系統(tǒng)，以及支持輸出使能(EN)功能的版本。施密特觸發(fā)器輸入允許每個(gè)器件與較慢的轉(zhuǎn)換輸入實(shí)現(xiàn)接口，且所有器件均采用小尺寸、“深綠”封裝，無鹵無鉛。

恩智浦可配置邏輯產(chǎn)品提供LVC和AUP系列，以及低壓AXP邏輯系列，后者支持低至0.7 V的電壓。

本文下一頁：什么是組合邏輯?

什么是組合邏輯?

組合邏輯產(chǎn)品將兩種或更多種不同功能集成于單封裝中，讓您能使用一個(gè)器件(而非多個(gè)分立式器件)執(zhí)行一系列功能。這些功能可采取內(nèi)部級(jí)聯(lián)的方式，也可采取完全獨(dú)立的方式存在。

組合邏輯 = 一個(gè)封裝，兩種或更多種不同功能

組合邏輯的優(yōu)勢(shì)

組合邏輯在具有不同邏輯功能(但互相之間很相似)的應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)尤為明顯。它們?cè)谑褂貌煌δ艿臉?biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)用中特別有用，比如手機(jī)輸出級(jí)——OR門后接AND門。組合邏輯有助于快速完成此類邏輯功能的配置工作，并且能夠改善信號(hào)性能，因?yàn)橥ㄟ^內(nèi)部連接的信號(hào)可消除I/O緩沖器相關(guān)的延遲。在一個(gè)封裝內(nèi)集成兩個(gè)或三個(gè)邏輯功能還能簡(jiǎn)化庫存和制造，減少封裝數(shù)，并降低引腳數(shù)和走線數(shù)量。

恩智浦組合邏輯產(chǎn)品系列

恩智浦組合邏輯提供低功耗AUP邏輯系列，具有單門、雙門和三門等形式。

單門組合邏輯

單門器件在單個(gè)器件中集成兩種不同功能。一個(gè)功能的輸出通過芯片內(nèi)部連接至第二個(gè)功能的輸入。信號(hào)通過內(nèi)部路由，因此無需I/O緩沖器，從而改善性能。此外還可降低器件引腳數(shù)，因?yàn)閮?nèi)部路由信號(hào)無需封裝引腳，并共享電源和接地連接。

配置A：分立式邏輯解決方案

配置B：組合邏輯解決方案

此應(yīng)用中，單門組合邏輯允許您使用單個(gè)器件，而非兩個(gè)

雙門組合邏輯

雙門器件在單個(gè)器件內(nèi)集成兩個(gè)不同功能，但兩個(gè)功能是完全獨(dú)立的。這樣可以節(jié)省需相鄰排列的兩個(gè)不同功能的系統(tǒng)空間。每個(gè)門的I/O信號(hào)在器件之外提供，但由于兩個(gè)門共享電源和接地，因此引腳數(shù)依然低于分立式解決方案。

三門組合邏輯

三門器件在單個(gè)器件中集成三種不同功能。全部三個(gè)功能都是完全獨(dú)立的，封裝內(nèi)不相連。由于引腳數(shù)的限制，三門器件僅可用作緩沖器或逆變器。

結(jié)論

如今，設(shè)計(jì)人員不斷面對(duì)以更少的器件實(shí)現(xiàn)更多功能的要求。恩智浦可配置和組合邏輯解決方案通過降低系統(tǒng)成本、減少元器件數(shù)目和電路板走線數(shù)目，可輕松實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這些器件還有助于限制器件認(rèn)證所需的工程資源，并通過減少庫存器件數(shù)達(dá)到簡(jiǎn)化庫存管理、減少相關(guān)費(fèi)用的目的。