在這個萬物皆可數字化的時代，數字集成電路被廣泛應用。為了將更多的功能集成到越來越小的芯片上，研發工程師需要尺寸更小，重量更輕，集成度更高，并且可定制的芯片。跟分立式的邏輯器件相比，可編程的邏輯器件正以減小PCB尺寸，降低系統設計的復雜度，簡化采購流程，縮短產品上市時間等優勢，滿足著不斷增長的客戶需求。

 德州儀器(TI)近日發布的可編程邏輯器件(PLD)是德州儀器在邏輯領域的60年來所沉淀的技術和底蘊下的再次創新。它可以一次性解決工程師面臨的三大邏輯設計挑戰，即用更少的空間實現更多的功能，復雜的軟件編程要求，以及適用于汽車和工業應用的封裝選項和規格受限。

 德州儀器的全新PLD產品系列提供了一種完全集成的低功耗解決方案，能夠在單個器件中集成多達40個組合和順序邏輯及模擬功能，與分立式邏輯實施方案相比，可幫助將電路板尺寸縮小高達94%，并降低系統成本。新PLD產品系列的靜態電流小于1μA，有功功率比市場上的同類器件低50%。它采用業界通用封裝，尺寸小至2.56mm2，已通過AEC Q-100認證，溫度范圍為-40℃至125℃，適用于汽車、工業和個人電子產品等應用。新PLD產品系列目前提供8款器件TPLD801, TPLD801-Q1, TPLD1201, TPLD1201-Q1, TPLD1202, TPLD1202-Q1.

小空間大功能

 可編程邏輯器件(PLD)是一種由半導體材料制成的集成電路，不同于為特定目標而設計的，無法更改的專用集成電路(ASIC)，它在制造完成后仍可以重新編程以滿足不斷變化的功能或應用需求。由于沒有晶圓功能，PLD的生命周期也更可預測，同時它還可以解決工程師的潛在的重新設計的困擾，擁有比ASIC更快的上市時間和更簡單的設計過程。

 德州儀器的新PLD產品的尺寸極小，它可以將10個到多達40個邏輯器件集成到單個業界通用的IC上，大幅節省電路板的面積。與分立式邏輯和競爭性技術相比，德州儀器新PLD產品憑借小型封裝和低至八個的引腳數量，可以將PCB空間減小90%甚至更多。而且德州儀器的汽車級PLD產品比最接近的市場上的同類產品尺寸還小了63%。同時，它還不影響常見的系統功能，如定時延遲、電壓監測器、系統重置、電源序列器、I/O擴展器等。該器件具有可配置的I/O結構，可擴展混合信號環境中的兼容性，減少所需的分立元件數量。所有新PLD產品均支持通用輸入/輸出、查找表、數字觸發器、管道延遲、濾波器和電阻-電容振蕩器。TPLD1201和TPLD1202器件還集成了模擬比較器等模擬功能，具有內部可選電壓基準選項和遲滯。TPLD1202具有串行外設接口、I2C、看門狗計時器和狀態機等附加功能。

 此外，由于德州儀器把邏輯功能都集成到單個IC上，所以采購團隊花費在購買、入庫和放置的時間也會更少，從而簡化整個采購流程，幫助工程師優化整個BOM物料清單。如下圖所示，現在最上面一排的五個IC都可以用TPLD1201來替換掉。

 下圖的典型的CANbus仲裁分立方案的電路圖，可廣泛用在汽車應用場合和CAN的應用場合。我們可以看到，它由多個邏輯門組成，是相對復雜的系統。所以，如果使用德州儀器的新PLD產品就可以讓系統變得更加簡單。而且元件數從5個縮減到1個，無源器件數從4個減少到2個，總體面積從44.14mm2減小到2.56mm2。用一顆德州儀器PLD芯片就可以達到面積和BOM的縮減。

 德州儀器(TI)邏輯產品系統經理Jose Gonzalez解釋說：“該方案不僅非常適合需要緊湊并且需要高集成度的方案，不再需要從前的那種需要數十個分立的邏輯器件去實現，而且還非常適合應用在服務器里，在這種應用中，更多計算能力會集中在更小的面積里，所以需要尺寸更小、功耗更低的邏輯方案。”

所見即所得，分分鐘搞定從概念到原型的設計

 在用CPLD或者FPGA集成邏輯元件的時候，許多工程師都會面臨復雜編程的挑戰。他們必須擁有一些編碼知識，了解VHDL和Verilog這類的硬件描述語言。所以，德州儀器在開發InterConnect Studio時特別考慮了這個需求，InterConnect Studio允許工程師在沒有任何編碼經驗的情況下去配置德州儀器的PLD器件，通過InterConnect Studio對一次性可編程（OTP）進行永久編程來創建電路并配置宏單元、I/O引腳和互連。整個InterConnect Studio借助非常容易使用的GUI圖形界面，支持設計工程師輕松執行設計IC、性能仿真、配置邏輯元件、對器件進行編程等操作。在幾分鐘時間內就可以完成開發和仿真，并且在很短的時間內就可以推進到原型設計的階段。

 在演示InterConnect Studio軟件時，德州儀器(TI)邏輯產品系統經理Jose Gonzalez介紹說：“工程師可以在左側的菜單里，通過選擇元件旁邊的“+”添加不同的器件，并且通過非常簡單的拖放可視化操作實現元件之間的連接，還可以在主窗口下面的菜單做進一步的微調。整個軟件不僅包括了設計，在完成了設計電路之后，用戶還可以用ID集成仿真工具來運行仿真，所以工程師其實很容易檢查整個器件以及電路的性能，并且在下單之前可以快速進行修改，確保設計符合預期。只需按一下Configure TPLD按鈕就可以通過TPLD專用的編程器和評估模塊去輕松地配置器件。而如果要做一個永久的編程，在菜單里面選擇一個復選框就可以了。除了設計和仿真外，InterConnect Studio還可以將采購的流程都集成到里面。所以工程師可以直接從InterConnect Studio進行下單的操作。”

 德州儀器新PLD產品與德州儀器專有的InterConnect Studio工具配合使用，可以讓工程師不需要編程即可以將10個到多達40個邏輯器件集成到單個業界通用的IC上，真正實現了數分鐘之內即可完成從概念到原型的設計！

不同封裝適配不同應用場合

 與目前市場上的同類器件相比，德州儀器新PLD產品具有多種的封裝選項和規格，非常適合應用在汽車、工業等各種應用中。新產品系列采用了四種業界通用封裝，包括超小型的引線式封裝。外形小巧，整個IC的尺寸大約為2.1mm×1.6mm，間距是0.5mm。這種引線式的小型化封裝相比于現有解決方案尺寸縮小了大概92%，可以滿足制造商焊接的需求。另外新PLD產品系列還提供Quad Flat No-Lead(QFN)封裝選項，支持自動光學檢測，可確保安全性和系統長期可靠性。

 除此之外，德州儀器的新PLD產品功耗比目前市場上的同類器件低50%，并且靜態電流小于1μA。這對于設計帶電池供電的終端設備來說，比如常見的電路工具、游戲控制器，是一個非常大的優勢，它可以幫助工程師延長整個產品的電池壽命。

 德州儀器(TI)邏輯產品市場經理Luke Trowbridge表示，目前，德州儀器上市的每一款PLD都通過了AEC Q-100認證，所以它可以直接用在汽車產品上，而且它還具有-40℃到125℃超寬的工作溫寬，非常適合應用在電池管理系統，包括像汽車、工業、筆記本、電池檢測、電動鋸、電動手持工具應用等。因為產品支持一次性的寫入，所以也可以提供更加安全可靠的設計。

 如今，新PLD產品系列的所有8款器件均已在預量產的狀態，可通過TI.com官網進行下單并購買。此外，德州儀器還提供通用的USB編程器、評估的模塊，用戶也可以在德州儀器官網下載免費的TI InterConnect Studio工具。

 “對于TI全新的TPLD器件來說，主要有三個創新點：第一，工業的標準封裝，帶引線的封裝和無引腳的封裝可以適配不同場合。第二，低功耗。低至1μA的靜態電流。第三，相對以前商業級的溫寬，我們現在能夠提供-40℃到125℃超寬的溫度工作范圍。而對于第二個無代碼設計工具，我們的創新點主要在于：第一，提供了圖形化界面GUI，通過簡單拖放的操作，相對以前需要編程的復雜流程而言，其實我們可以達到所見即所得的效果。第二，我們集成了仿真的功能，可以幫助開發人員快速評估電路的可行性。”德州儀器(TI)邏輯產品市場經理Luke Trowbridge總結說。