零功耗超快速CPLD器件ispMACH4000Z及其应用

　　摘要：介绍了莱迪思半导体公司推出的零功耗超快速复杂中编程逻辑器件ispMACH4000Z的特征、结构和原理。该器件的最大待机电流小于30μA，最大工作频率可达265MHz，其低廉的价格和免费的软件支持使得该系列器件广泛地应用于各种基于电池的设备中，把复杂可编程逻辑器件的灵活性扩展到传统消费电子领域。
　　关键词：零功耗在系统可编程可编程逻辑器件ispMACH4000Z
　　
　　可编程逻辑器件（PLD，ProgrammableLogicDevice）的灵活性一直受到电子工程师的喜爱，但在各种移动式消费类电子产品市场仍然是ASIC芯片的天地。有几个原因阻碍着CPLD器件进入移动设备市场，尤其是各种基于电池供电的手持设备。一是其高昂的价格，二是其巨大的功耗，还有一个因素是CPLD器件的工作频率。同样规模的CPLD和ASIC，CPLD的最大工作频率往往低于专门设计的ASIC芯片。
　　
　　基于这种情况美国莱迪思半导体有限公司推出了ispMACH4000Z系列器件。该器件突破了CPLD器件进军移动式消费类电子产品市场所遇到的价格和速度门槛。IspMACH4000Z（In-SystemProgrammableMacroArrayCMOSHight-densigy）系列器件的推出标志着莱迪思公司的第三代BFW(SuperBig，SuperFast，SuperWide)器件的面世。该系列器件的最高工作频率可达400MHz，完全能满足大部分当代消费类电子产品的高速应用场合。
　　
　　莱迪思公司于2003年3月推出的ispMACH4000Z系列器件采用ispMACH4000器件结构，它将高速度和低功耗结合在一起。该系列器件的待机电流在20～30μA之间，可用于基于电池供电的便携式电子设备中，同时其最高工作频率可达265MHz。
　　
　　1ispMACH4000Z器件特征
　　
　　ispMACH4000Z器件采用先进E2COMS0.18μm工艺制造，其核心工作电压为1.8V，其主要特征如下：
　　
　　*具有极低的静态功耗，典型静态功耗为20μW。
　　
　　*超快型器件结构，其引脚延时（tPD）为3.5ns，最大工作频率为265MHz。
　　
　　*具有多种温度范围可供选择：
　　
　　商业级（0～70℃）、工业级（-40～85℃）、汽车级（-40～125℃）。
　　
　　*设计灵活，具有3种器件密度（32、64和128宏单元）、4个系统时钟，每个逻辑块有36个输入，每个输出可以有多达80个乘积项（PT，ProductTerms），输出布线池（ORP，OutputRoutePool）可为引脚锁定提供自由；
　　
　　*具有灵活的控制信号、时钟信号和输出使能信号（OE，OutputEnable）。
　　
　　*引脚和功能与ispMACH4000V/B/C系列器件完全兼容。
　　
　　*支持LVTTL和LVCOMS的3.3V、2.5V和1.8V标准接口电压。
　　
　　*具有可编程漏极开路输出（Opendrain）、摆率控制（Slowslew）、总线保持锁存（Busmaintenance）、上拉下拉电阻（Pull）和PCI兼容性等功能。
　　
　　*满足IEEE1532和1149.1标准。
　　
　　*具有48脚TQFP封装、49脚caBGA封装、100脚和1

《零功耗超快速CPLD器件ispMACH4000Z及其应用》