德州仪器全新PLD系列：助力工程师在数分钟内实现从概念到原型的快速设计

德州仪器（TI）近期发布了其全新可编程逻辑产品系列，旨在帮助工程师在数分钟内完成从概念到原型设计的整个过程。这一PLD系列基于TI在逻辑领域超过60年的技术积累，通过集成多达40个逻辑和模拟功能，显著降低了设计复杂性、减少了布板空间，并缩短了产品上市时间。

发展历程

德州仪器逻辑产品系统经理Jose Gonzalez回顾了公司在逻辑IC领域的发展历程。早在1961年，TI为了满足NASA阿波罗飞行任务的需求，设计了轻量化和高计算能力的数字逻辑IC。这一成功奠定了TI在逻辑产品市场的基础，并在随后的几十年里，通过持续的封装和设计投资，不断推动技术进步，成为分立式逻辑技术的市场领头羊。且推出了多种封装类型，如X2SON、DYY和DGS等，使半导体技术更加小巧、高效和可靠。目前，德州仪器不仅提供标准逻辑器件，还包括现代低功耗逻辑产品系列，旨在满足多个行业的客户需求。

三大设计挑战

德州仪器逻辑产品市场经理Luke Trowbridge 先生提到 ，随着市场对更小尺寸和更高计算能力的需求不断增长，工程师面临设计空间紧凑、复杂性高的挑战。具体而言，空间利用的紧凑性：下一代产品必须提供更多功能且尺寸更小，因此设计人员需要在更小的布板空间中集成更多的IC，空间利用变得更加紧凑。软件编程的复杂性：在需要特定功能或可编程能力以实现产品差异化时，设计人员通常依赖于复杂的可编程器件（FPGA或CPLD）。虽然这些器件支持数千个逻辑单元，但其集成度和复杂性往往导致整个封装的尺寸、成本和功耗显著增加。此外，使用CPLD或FPGA时，还需配备昂贵的EDN工具，并且需要熟练掌握硬件描述语言，如VHDL或Verilog进行设计。市场适用性的限制：当前市场上较简单的可编程逻辑器件往往缺乏汽车工业应用所需的封装、规格和认证，这限制了它们在消费类电子产品以外的应用适用性。

未来发展方向

德州仪器的逻辑产品未来将聚焦三个发展方向：首先，针对下一代控制器进行优化，以实现先进微处理器技术；其次，确保产品符合汽车、航天、军事和工业市场的行业标准；最后，采用超小型封装，帮助制造商最大限度增加布板空间并提高功率密度。随着系统小型化趋势的加剧，消费者对小巧、轻便、高功率密度电子产品的需求不断上升。

新产品的特点与优势

新PLD产品系列允许工程师在单个芯片上集成多达40个组合和顺序逻辑功能，与传统分立式逻辑方案相比，该产品能够将电路板尺寸缩小高达94%。这种高集成度设计为现代电子产品的小型化和高效能需求提供了理想的解决方案。

新系列产品采用超小型引线式封装，尺寸仅为2.1mm x 1.6mm，间距为0.5mm，显著小于市场上同类产品，满足制造商的焊接需求。TI的汽车级PLD产品相较于市场同类产品小63%。此外，该系列还提供Quad Flat No-Lead (QFN)封装选项，支持自动光学检测，确保安全性和系统的长期可靠性。

新PLD的静态电流小于1µA，有功功率比市场同类器件低50%，这一低功耗特性显著延长了电动汽车、电动工具、电池包和游戏控制器等设备的电池续航时间。


设计工具的创新

TI还推出了InterConnect Studio工具，以简化设计流程。该工具使工程师能够在无需软件编码的情况下，快速设计、仿真和配置器件，利用拖放式图形用户界面和集成仿真功能，大幅提升设计效率。这使得设计人员能够通过简单操作完成复杂电路的配置，并直接进行采购，加快产品上市的步伐。

应用领域与市场前景

新PLD产品适用于广泛的应用领域，包括电动汽车、电动工具、电池包和游戏控制器等。其设计满足汽车、工业和消费电子等市场的严格要求，支持多种功能，为客户提供多样化的解决方案。TI的新PLD系列凭借高集成度和灵活性，有效应对这些挑战。其经过AEC Q-100认证的设计能够在-40°C至125°C的温度范围内运行，适用于多种严苛应用场景。

为将更多功能集成到更小的IC上，TI的研发团队正在设计更小且高度集成的可定制芯片。与分立式逻辑器件相比，可编程逻辑器件能够减小PCB尺寸，降低系统设计复杂性，满足不断增长的客户需求。此外，它们还简化了采购流程，缩短了产品上市时间，激励工程师在IC设计中广泛使用这些新型器件。

总结

德州仪器的全新可编程逻辑产品系列标志着公司在逻辑产品领域的一次重大创新。这些产品不仅帮助工程师高效完成设计，缩短开发周期，还为未来电子产品开发提供更灵活和强大的解决方案。随着市场对高集成度、低功耗解决方案需求的持续增长，TI的PLD产品系列将为工程师和设计师提供更理想的选择。