在便攜式應用中，利用零功耗CPLD來降低系統(tǒng)總成本

可編程邏輯器件（PLD,Programmable Logic Device）的靈活性一直受到電子工程師的喜愛，但在各種移動式消費類電子產品市場仍然是ASIC芯片的天地。有幾個原因阻礙著CPLD器件進入移動設備市場，尤其是各種基于電池供電的手持設備。一是其高昂的價格，二是其巨大的功耗，還有一個因素是CPLD器件的工作頻率。同樣規(guī)模的CPLD和ASIC,CPLD的最大工作頻率往往低于專門設計的ASIC芯片。

基于這種情況美國萊迪思半導體有限公司推出了ispMACH4000Z系列器件。該器件突破了CPLD器件進軍移動式消費類電子產品市場所遇到的價格和速度門檻。IspMACH4000Z（In-System Programmable Macro Array CMOS Hight-densigy）系列器件的推出標志著萊迪思公司的第三代BFW（SuperBig,SuperFast,SuperWide）器件的面世。該系列器件的最高工作頻率可達400MHz,完全能滿足大部分當代消費類電子產品的高速應用場合。

通用CPLD應用

CPLD主要是由可編程邏輯宏單元（MC,Macro Cell）圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結構較復雜，并具有復雜的I/O單元互連結構，可由用戶根據需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。由于CPLD內部采用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設計的邏輯電路具有時間可預測性，避免了分段式互連結構時序不完全預測的缺點。

第一組應用介紹了CPLD所勝任的功能。雖然這些功能不是專門針對降低功耗的，但是，利用低功耗CPLD來實現(xiàn)這些功能對功耗有積極的影響。例如，一個常見的CPLD功能是合并分立邏輯。這可以節(jié)省PCB空間，降低材料（BOM）成本，并減小總體功耗。下面討論一些常見的通用CPLD應用。

1. 上電排序

在許多產品中，各種器件的上電順序非常重要，這使得上電排序成為一個關鍵的功能。CPLD在系統(tǒng)上電的幾個毫秒內就開始工作，因此成為控制系統(tǒng)中各種器件（包括微處理器或微控制器）上電排序的最佳選擇（圖1）。上電排序僅僅是低功耗CPLD能夠實現(xiàn)的多種系統(tǒng)功能的其中之一。可編程邏輯的最大價值在于可將多種功能在一個器件中實現(xiàn)。

圖1：利用CPLD進行上電排序。

2. 電壓轉換

很多產品都需要使用電壓不同的各種邏輯器件。為支持多電壓應用，設計人員需要頻繁連接不同電壓的器件。CPLD擁有大量的I/O，它們被分組成多個塊。每個I/O塊被依次分配一個特有的電壓電源。因此，開發(fā)電壓轉換器只需要將某一電壓的所有I/O分組在一個塊中，并將相關的電壓基準連接到這些I/O所需的電源上（圖2）。使用CPLD不但能夠很好地完成電壓轉換，它更大的優(yōu)勢在于和電壓轉換相結合的可編程能力。例如，如果某一應用要求的LCD顯示器不被主處理器所支持，且兩者電壓不同，那么可以利用CPLD來實現(xiàn)主處理器和LCD顯示器之間的電壓轉換時序控制。

圖2：利用Altera MAX IIZ CPLD進行電壓轉換。