可編程邏輯在消費(fèi)電子中的應(yīng)用

　　MachXO2器件內(nèi)含多達(dá)256Kbit的嵌入式閃存。這些片上用戶閃存（UFM）使MachXO2器件能夠集成外部非易失性存儲(chǔ)器，可用于各種應(yīng)用，包括存儲(chǔ)配置文件部分、儲(chǔ)存PROM數(shù)據(jù)，或作為通用用戶閃存。 MachXO2器件還具有標(biāo)稱精度為+/- 5%的內(nèi)部振蕩器，可以用來作為設(shè)計(jì)的時(shí)鐘源，因此無需外部振蕩器。

　　固化的SPI、I2C、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

　　SPI和I2C控制器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是消費(fèi)電子設(shè)計(jì)中最常用的功能。設(shè)計(jì)人員經(jīng)常用PLD實(shí)現(xiàn)SPI或I2C總線擴(kuò)展。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器也經(jīng)常被用來生成狀態(tài)信號(hào)。所有MachXO2器件擁有這些常用功能的固化實(shí)現(xiàn)。有了固化的I2C、SPI和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器功能，設(shè)計(jì)人員可節(jié)省高達(dá)600LUT，可用于在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)附加的邏輯。

　　由于非易失性降低了功耗

　　除了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗之外，功耗的額外部分與浪涌和配置有關(guān)。這是PLD / FPGA進(jìn)入用戶模式之前，上電和配置期間的功耗。功耗是與進(jìn)入用戶模式所需的時(shí)間成正比的。電路板設(shè)計(jì)人員必須考慮這一部分額外的功耗，同時(shí)確定電源的要求。許多消費(fèi)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得FPGA或PLD頻繁開/關(guān)循環(huán)。由于開/關(guān)周期頻繁，這個(gè)系統(tǒng)的行為加劇了這一額外的功耗。由于其固有的性質(zhì)（即帶有片上配置存儲(chǔ)器的PLD），MachXO2器件可以用微秒的時(shí)間配置自己，盡量減少浪涌和配置過程中的功耗。圖4展示了MachXO2 PLD與基于SRAM的FPGA進(jìn)入用戶模式所需時(shí)間之間的比較。

圖4 MachXO2減少了功耗周期

　　用免費(fèi)的設(shè)計(jì)工具加速創(chuàng)新

　　設(shè)計(jì)人員可以開始使用Lattice Diamond v1.2版本軟件用MachXO2器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，該軟件可以從萊迪思網(wǎng)站免費(fèi)下載。

　　一個(gè)為消費(fèi)電子應(yīng)用而優(yōu)化的全套參考設(shè)計(jì)可以從萊迪思網(wǎng)站免費(fèi)下載。這些包括LatticeMico8微控制器，外設(shè)如UART、I2C主/從，SPI主/從，I2S控制器和各種閃存控制器的。該參考設(shè)計(jì)源代碼，包括HDL和固件，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求進(jìn)行修改。

　　結(jié)論

　　在實(shí)現(xiàn)消費(fèi)電子應(yīng)用中，使用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)各種功能是一種不錯(cuò)的選擇，因?yàn)樗麄兛朔薃SIC和ASSP的局限性，提供具有成本效益，低功耗和靈活的解決方案。MachXO2 PLD系列是專為低成本，低功耗消費(fèi)電子應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，為設(shè)計(jì)人員提供了更低成本的優(yōu)勢(shì)、降低了功耗，并在一個(gè)小的封裝中增加了系統(tǒng)集成度。此外，MachXO2包含了在消費(fèi)電子應(yīng)用中常用的一些最流行的功能的固化實(shí)現(xiàn)，例如用戶閃存（UFM）、I2C、SPI和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。