聶亞明

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局827臺(tái)）

PEEL器件在AMIGO音頻處理器中的應(yīng)用

聶亞明

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局827臺(tái)）

摘 要：PEEL器件設(shè)計(jì)的電路，具有一定優(yōu)勢(shì)，如高速、功耗消耗低、能夠依據(jù)具體操作進(jìn)行反復(fù)變成、靈活處理等特性，是新型大規(guī)模數(shù)字集成電路，是專用集成電路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）的一個(gè)重要分支。文章闡述音頻處理器中立體聲編碼器部分所使用的PEEL22CV10可編程邏輯器件的基本組成、主要特點(diǎn)和其在電路中實(shí)現(xiàn)的功能，同時(shí)給出其相應(yīng)的邏輯表達(dá)式程序，便于大家對(duì)芯片所實(shí)現(xiàn)功能的理解和維修。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯器件立體聲編碼PEEL22CV10；AMIGO音頻處理器；通用陳列邏輯

Programmable Logic Device，簡(jiǎn)稱PLD，從概念及分類上看，屬于邏輯器件范疇，使用者能夠自行設(shè)置。內(nèi)部囊括以下兩大部分：組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。使用者在設(shè)置完成PLD過(guò)程中，可以依據(jù)其邏輯功能，運(yùn)用布爾代數(shù)法、真值表法或狀態(tài)圖法等展開(kāi)具體操作，順利實(shí)現(xiàn)其各項(xiàng)功能。

通用陣列邏輯GAL（Generic Array Logic）這一概念提出，是一次歷史性變革，此后新一代編程邏輯器件PLD，PEEL以其巨大的優(yōu)勢(shì)成為焦點(diǎn)。從密度上看，與普通GAL相比，它的密度更大；從電路設(shè)計(jì)方面看，它能夠在很大程度上有效降低IC使用數(shù)量，從整體層面上提升系統(tǒng)的安全性，縮小印刷電路板的使用面積；從效率層面看，它有效降低了設(shè)計(jì)花費(fèi)的有效時(shí)間，從根本上降低了成本?；谄渚邆涞木薮髢?yōu)勢(shì)，PEEL在本領(lǐng)域內(nèi)受到越來(lái)越多的關(guān)注，使用范圍日益廣泛。

1 PEEL22CV10簡(jiǎn)介

1.1 器件基本構(gòu)成要素和主要特性

基本要素：輸入緩沖器、與門陣列、或門陣列、輸出邏輯宏單元及輸出三態(tài)緩沖器等。以圖1和圖2作為載體，加以介紹。

圖1清晰呈現(xiàn)出24引腳DIP封裝形式的PEEL22CV10的引腳布局。

圖2從輔助功能角度出發(fā)，展示了PEEL22CV10的功能框架。

在邏輯結(jié)構(gòu)方面，它呈現(xiàn)出以下特征。

第一，具備10個(gè)輸出邏輯宏單元OLMC），每一個(gè)OLMC分別帶有1個(gè)或門，或門與乘積項(xiàng)數(shù)目緊密相關(guān)。乘積項(xiàng)為2×8，2×10，2×12，2×14，2×16，計(jì)算顯示，共有120項(xiàng)乘積項(xiàng)。

每一個(gè)宏單元都囊括1個(gè)觸發(fā)器，在輸出過(guò)程中，能夠和二選一反饋多路開(kāi)關(guān)取得關(guān)聯(lián)，然后通過(guò)三態(tài)緩沖器進(jìn)行反饋，進(jìn)入到與門陣列，為音頻發(fā)生奠定基礎(chǔ)。

第二，可編程與門陣列囊括44個(gè)輸入變量。在這些輸入變量中，有12個(gè)專用輸入端，為24個(gè)變量，10個(gè)反饋輸入端，為20個(gè)變量。

第三，乘積項(xiàng)囊括132項(xiàng)。主要構(gòu)成部分或門帶120項(xiàng)，三態(tài)輸入緩沖器的作用是使OE需要1個(gè)乘積項(xiàng)，10個(gè)宏單元共需要10個(gè)乘積項(xiàng)。這些要素構(gòu)成關(guān)聯(lián)，形成邏輯關(guān)系，密不可分。

1.2 輸出邏輯宏單元OLMC結(jié)構(gòu)

在每一個(gè)OLMC中，都囊括一個(gè)或門，或門輸入與乘積項(xiàng)相對(duì)應(yīng)，前者為后者之和。作為狀態(tài)貯存期，對(duì)觸發(fā)器具有重要作用，能夠幫助PEEL器件適用于時(shí)序邏輯電路。在OLMC結(jié)構(gòu)中，還囊括了多路開(kāi)關(guān)組件，其作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)選擇，在這些多路開(kāi)關(guān)組件中，功能具有明顯差異，例如，四選一多路開(kāi)關(guān)具有選擇輸出方式和輸出極性功能，二選一多路開(kāi)關(guān)具有選擇反饋信號(hào)功能。二者在操控過(guò)程中緊密相聯(lián)，一個(gè)能夠選擇時(shí)序/組合控制信號(hào)，另外一個(gè)能夠輸出高有效／低有效控制信號(hào)。

輸出三態(tài)緩沖器具有兩重作用，第一重能夠提升帶負(fù)載能力；第二重保障電路可輸出高電平、低電平和高阻態(tài)三種狀態(tài)。

2 PEEL22CV10芯片的具體應(yīng)用

2.1 在AMIGO音頻處理器中的應(yīng)用

AMIGO音頻處理器是由美國(guó)CRL公司（Circuit Research Labs Inc）生產(chǎn)。這款音頻處理器具有多元化功能，如數(shù)字合成立體聲編碼器、平衡阻擋帶音頻輸入、AUX輸出等共用。在處理音頻過(guò)程中，呈現(xiàn)出極好的性能，具有明顯優(yōu)勢(shì)。在立體聲編碼器部分中，主要以08-8300-01印刷電路板作為操作載體，完成各項(xiàng)功能。值得一提的是，此電板上共有3片PEEL22CV10芯片，分別是（U7、U8、U14），以下對(duì)其功能展開(kāi)簡(jiǎn)要解析。

U7功能：能夠合成導(dǎo)頻信號(hào)，合成立體聲指示燈控制信號(hào)，與U14聯(lián)系，為其提供同步信號(hào)，保障產(chǎn)生的19KHz的導(dǎo)頻相位和38KHz的副載波相位一致。綜上所述，U7并不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。

U8功能：對(duì)3.648MHz晶體震蕩器頻率進(jìn)行12次分頻，能夠產(chǎn)生304KHz頻率信號(hào)，并且將這一信號(hào)作為U7及U14的時(shí)鐘信號(hào)。

U14功能：即Pulse Amplitude Modulator，簡(jiǎn)稱PAM，也就是業(yè)內(nèi)所說(shuō)的脈沖幅度調(diào)制器，運(yùn)用控制2片雙向模擬開(kāi)關(guān)芯片U9和U10（CD4066），進(jìn)行數(shù)字合成，最終形成頻率為38KHz的近似正弦波作為立體聲副載波，獲得良

好效果。

2.2 邏輯表達(dá)式

下面給出了AMIGO立體聲編碼器中所采用PEEL22CV10芯片（U7）的邏輯表達(dá)式程序（由RF1800編程器讀出的JEDEC編程文件轉(zhuǎn)換得到）。

注：程序中“*”表示“與”、“+”表示“或”、“/”表示“非”、“Oxx. OE”表示此項(xiàng)輸出的高阻態(tài)控制及“Oxx”表示此輸出為鎖存器型。

U7邏輯表達(dá)式程序如下：

MODULE GAL

22V10 DEVICE 'P22V10';

A , B , C , D , E , F , G , H , I , J , K P I N 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11;

L,O14,O15,O16,O17,O18,O19,O20,O21 ,O22,O23 PIN 13,14,15,16,17,18,19,20,21,2 2,23;

AR,SP NODE 25,26;

EQUATIONS

@ALTERNATE

AR=/B;

O23.OE=1;

O23=B*C*D; "立體聲指示燈控制信號(hào)輸出

O22.OE=1;

/O22：=O21.Q*O20.Q*/O19.Q*/O18. Q*/O17.Q*/O16.Q*/O15.Q*/O14.Q; "對(duì)U14提供的同步信號(hào)，確保相位一致

O21.OE=1;

O21：=C*D*/O14.Q+/C*D+C*/D;

O20.OE=1;

O20：=C*O21.Q*D+/C*D+C*/D;

O19.OE=1;

O19：=C*D*O20.Q+/C*D+C*/D;

O18.OE=1;

O18：=C*D*O19.Q+/C*D+C*/D;

O17.OE=1;

O17：=C*D*O18.Q;

O16.OE=1;

O16：=C*D*O17.Q;

O15.OE=1;

O15：=C*D*O16.Q;

O14.OE=1;

O14：=C*D*O15.Q;

SP=0;

END

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述研究，可以得出，對(duì)可編程邏輯器件的應(yīng)用，選擇工作是基本要點(diǎn)，在工具選擇過(guò)程中，要考慮以下兩個(gè)層面：

第一，軟件工具層面。軟件開(kāi)發(fā)工具往往運(yùn)用CUPL、ABEL、PLACE等具備高級(jí)性能的工具，其優(yōu)勢(shì)在于能夠自動(dòng)化簡(jiǎn)邏輯；第二，硬件工具層面，要將編程器作為重要工具，納入選擇范疇內(nèi)，因?yàn)樗軌驅(qū)⒕幾g產(chǎn)生的熔絲圖文件（JED文件）進(jìn)行固化，從而映射到PLD芯片上。

PLD器件開(kāi)發(fā)工具的具體使用情況及詳細(xì)信息，請(qǐng)依據(jù)相關(guān)材料。