超低功耗CPLD在電子消費產品中的應用

當今可編程器件正朝著高密度、低功耗、高速的方向發展。今年，萊迪思半導體公司推出一種型號為ispMACH4000Z的CPLD器件系列，功耗極低，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

苛刻的要求，因而限制了PLD器件在這些產品中的應用。然而，由于1.8V的ispMACH4000ZCPLD系列的產品問世，這標志著低靜態功耗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20μA，恰好滿足了低功耗電子產品的需要。新器件系列的靜態功耗僅為原先產品的20%，ispMACH4000Z器件不僅具備業界最低的靜態功率，其成本也很低廉，非常適合被廣泛應用在掌控、手提式和其它電子消費產品中。該器件的功耗只有目前的低功耗CPLD產品的五分之一，極大地拓展了可編程邏輯器件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，每個區有不同的供電電壓。支持多種標準，使得設計者能在混合電壓環境中實現設計。

圖1 器件中的功能塊

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。

GLB由可編程與陣列，邏輯分配器，16個宏單元和一個GLB時鐘發生器組成。可編程與陣列有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