可編程邏輯在消費電子中的應用
MachXO2器件內(nèi)含多達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器,可用于各種應用,包括存儲配置文件部分、儲存PROM數(shù)據(jù),或作為通用用戶閃存。 MachXO2器件還具有標稱精度為+/- 5%的內(nèi)部振蕩器,可以用來作為設計的時鐘源,因此無需外部振蕩器。
固化的SPI、I2C、定時器/計數(shù)器
SPI和I2C控制器和定時器/計數(shù)器是消費電子設計中最常用的功能。設計人員經(jīng)常用PLD實現(xiàn)SPI或I2C總線擴展。定時器/計數(shù)器也經(jīng)常被用來生成狀態(tài)信號。所有MachXO2器件擁有這些常用功能的固化實現(xiàn)。有了固化的I2C、SPI和定時器/計數(shù)器功能,設計人員可節(jié)省高達600LUT,可用于在設計中實現(xiàn)附加的邏輯。
由于非易失性降低了功耗
除了靜態(tài)和動態(tài)功耗之外,功耗的額外部分與浪涌和配置有關。這是PLD / FPGA進入用戶模式之前,上電和配置期間的功耗。功耗是與進入用戶模式所需的時間成正比的。電路板設計人員必須考慮這一部分額外的功耗,同時確定電源的要求。許多消費電子系統(tǒng)設計成使得FPGA或PLD頻繁開/關循環(huán)。由于開/關周期頻繁,這個系統(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器的PLD),MachXO2器件可以用微秒的時間配置自己,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進入用戶模式所需時間之間的比較。
圖4 MachXO2減少了功耗周期
用免費的設計工具加速創(chuàng)新
設計人員可以開始使用Lattice Diamond v1.2版本軟件用MachXO2器件進行設計,該軟件可以從萊迪思網(wǎng)站免費下載。
一個為消費電子應用而優(yōu)化的全套參考設計可以從萊迪思網(wǎng)站免費下載。這些包括LatticeMico8微控制器,外設如UART、I2C主/從,SPI主/從,I2S控制器和各種閃存控制器的。該參考設計源代碼,包括HDL和固件,可以根據(jù)實際應用的要求進行修改。
結論
在實現(xiàn)消費電子應用中,使用可編程邏輯器件實現(xiàn)各種功能是一種不錯的選擇,因為他們克服了ASIC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,低功耗消費電子應用而設計的,為設計人員提供了更低成本的優(yōu)勢、降低了功耗,并在一個小的封裝中增加了系統(tǒng)集成度。此外,MachXO2包含了在消費電子應用中常用的一些最流行的功能的固化實現(xiàn),例如用戶閃存(UFM)、I2C、SPI和定時器/計數(shù)器。
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