PEEL器件在AMIGO音頻處理器中的應用

聶亞明

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局827臺）

PEEL器件在AMIGO音頻處理器中的應用

聶亞明

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局827臺）

摘 要：PEEL器件設計的電路，具有一定優(yōu)勢，如高速、功耗消耗低、能夠依據(jù)具體操作進行反復變成、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、主要特點和其在電路中實現(xiàn)的功能，同時給出其相應的邏輯表達式程序，便于大家對芯片所實現(xiàn)功能的理解和維修。

關鍵詞：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，使用者能夠自行設置。內部囊括以下兩大部分：組合邏輯電路和時序邏輯電路。使用者在設置完成PLD過程中，可以依據(jù)其邏輯功能，運用布爾代數(shù)法、真值表法或狀態(tài)圖法等展開具體操作，順利實現(xiàn)其各項功能。

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)勢成為焦點。從密度上看，與普通GAL相比，它的密度更大；從電路設計方面看，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，它有效降低了設計花費的有效時間，從根本上降低了成本?；谄渚邆涞木薮髢?yōu)勢，PEEL在本領域內受到越來越多的關注，使用范圍日益廣泛。

1 PEEL22CV10簡介

1.1 器件基本構成要素和主要特性

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。

在邏輯結構方面，它呈現(xiàn)出以下特征。

第一，具備10個輸出邏輯宏單元OLMC），每一個OLMC分別帶有1個或門，或門與乘積項數(shù)目緊密相關。乘積項為2×8，2×10，2×12，2×14，2×16，計算顯示，共有120項乘積項。

每一個宏單元都囊括1個觸發(fā)器，在輸出過程中，能夠和二選一反饋多路開關取得關聯(lián)，然后通過三態(tài)緩沖器進行反饋，進入到與門陣列，為音頻發(fā)生奠定基礎。

第二，可編程與門陣列囊括44個輸入變量。在這些輸入變量中，有12個專用輸入端，為24個變量，10個反饋輸入端，為20個變量。

第三，乘積項囊括132項。主要構成部分或門帶120項，三態(tài)輸入緩沖器的作用是使OE需要1個乘積項，10個宏單元共需要10個乘積項。這些要素構成關聯(lián)，形成邏輯關系，密不可分。

1.2 輸出邏輯宏單元OLMC結構

在每一個OLMC中，都囊括一個或門，或門輸入與乘積項相對應，前者為后者之和。作為狀態(tài)貯存期，對觸發(fā)器具有重要作用，能夠幫助PEEL器件適用于時序邏輯電路。在OLMC結構中，還囊括了多路開關組件，其作用是實現(xiàn)信號選擇，在這些多路開關組件中，功能具有明顯差異，例如，四選一多路開關具有選擇輸出方式和輸出極性功能，二選一多路開關具有選擇反饋信號功能。二者在操控過程中緊密相聯(lián)，一個能夠選擇時序/組合控制信號，另外一個能夠輸出高有效／低有效控制信號。

輸出三態(tài)緩沖器具有兩重作用，第一重能夠提升帶負載能力；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芯片的具體應用

2.1 在AMIGO音頻處理器中的應用

AMIGO音頻處理器是由美國CRL公司（Circuit Research Labs Inc）生產。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。在處理音頻過程中，呈現(xiàn)出極好的性能，具有明顯優(yōu)勢。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），以下對其功能展開簡要解析。

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

U8功能：對3.648MHz晶體震蕩器頻率進行12次分頻，能夠產生304KHz頻率信號，并且將這一信號作為U7及U14的時鐘信號。

U14功能：即Pulse Amplitude Modulator，簡稱PAM，也就是業(yè)內所說的脈沖幅度調制器，運用控制2片雙向模擬開關芯片U9和U10（CD4066），進行數(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）的邏輯表達式程序（由RF1800編程器讀出的JEDEC編程文件轉換得到）。

注：程序中“*”表示“與”、“+”表示“或”、“/”表示“非”、“Oxx. OE”表示此項輸出的高阻態(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輸出

O22.OE=1;

/O22：=O21.Q*O20.Q*/O19.Q*/O18. Q*/O17.Q*/O16.Q*/O15.Q*/O14.Q; "對U14提供的同步信號，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 結語

通過上述研究，可以得出，對可編程邏輯器件的應用，選擇工作是基本要點，在工具選擇過程中，要考慮以下兩個層面：

第一，軟件工具層面。軟件開發(fā)工具往往運用CUPL、ABEL、PLACE等具備高級性能的工具，其優(yōu)勢在于能夠自動化簡邏輯；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，因為它能夠將編譯產生的熔絲圖文件（JED文件）進行固化，從而映射到PLD芯片上。

PLD器件開發(fā)工具的具體使用情況及詳細信息，請依據(jù)相關材料。