在日前的可编程PLD系列新品发布会上，德州仪器（TI）隆重推出了其创新的可编程逻辑器件（PLD）系列。会上，TI逻辑产品市场经理Luke Trowbridge与逻辑产品系统经理Jose Gonzalez深入介绍了这些前沿技术的独到之处及其显著优势，并接受了媒体采访。
他们自豪地表示，TI全新PLD系列配合无代码设计工具，让工程师能够迅速将创意概念转化为现实原型设计，整个过程仅需几分钟。尤为值得一提的是，该系列产品能够将多达40个逻辑与模拟元件高度集成于单一芯片，从而实现电路板尺寸高达92%的极致缩减。
借助TI的InterConnect Studio工具，即便不具备深厚的软件背景，工程师也能在极短时间内轻松完成TI可编程逻辑器件（TI PLD）的设计、仿真、配置及性能评估。

60载积淀成就今日创新
六十年风雨兼程，TI以深厚积淀铸就了今日之辉煌创新。在分享TI品类齐全的PLD系列时，Luke Trowbridge深情回顾道：“1961年，应NASA阿波罗任务要求，TI攻克难关，推出首个完整兼容的逻辑产品组合，成为首批进入太空的数字逻辑IC。自那时起，我们的创新脚步从未停歇，直至1984年推出汽车级PLD，再到2024年全新可编程PLD系列的问世，每一步都凝聚着我们对技术的执着追求。”
随后几十年，TI在设计上持续进步，利用封装创新使器件更小巧、高效、可靠。今天，作为分立式逻辑技术领头羊，TI提供一应俱全的产品。“未来，我们将持续优化控制器，符合行业标准，采用超小型封装，使可编程逻辑器件减小PCB尺寸，简化设计，满足客户需求，缩短上市时间。”



随着电子科技的飞速发展，市场对可编程逻辑器件的需求日益旺盛。近年来，越来越多的设计工程师倾向于采用可编程逻辑器件，以降低设计复杂性、节省布板空间、简化供应链管理，并加速产品上市进程。可编程逻辑器件作为电子设计和数字系统开发的基石，通过编程实现特定逻辑功能，为工程师提供了前所未有的灵活性。
然而，工程师在逻辑设计过程中也面临着诸多挑战，包括如何在有限的空间内实现更多功能、如何满足复杂的软件编程要求，以及如何在汽车和工业应用中寻找合适的封装选项和规格等。针对这些难题，TI凭借60年的PLD设计经验，让上述难题迎刃而解，推出了全新可编程逻辑器件系列，旨在帮助工程师克服挑战，实现更高效的设计。

用更少空间实现更多功能
Jose Gonzalez在介绍TI新系列PLD时表示，新系列器件不仅降低了工程设计复杂性和成本，还减少了布板空间，缩短了设计周期。更重要的是，这些产品基于业界通用封装，实现了更多功能，打破了现有可编程逻辑器件在复杂性和封装选择上的局限，为工程师提供了更加灵活、高效的设计解决方案。
他强调：“在有限的空间内实现更多功能，一直是行业亟待解决的难题。TI凭借创新技术，再次在PLD领域实现了取得突破。”
该系列PLD在单个芯片上高度集成了多达40个数字和模拟逻辑元件，与分立式实施方案相比，电路板（PCB）面积可缩减高达94%；元件数量从5个减到1个，减少了80%；无源器计数从4个减到2个，减少了50%。因此，解决方案的物料清单（BOM）也大幅简化。这一变革为工程师带来的最直接的好处就是显著的空间和成本节省。
Jose Gonzalez指出：“TI的方法不仅能降低器件成本，还能简化采购和认证过程，减少开发、验证和采购资源成本，对使用TPLD的研发团队尤为有利。”



针对汽车和工业应用中封装选项和规格受限的挑战，Luke Trowbridge补充道，新系列PLD不仅功耗比市场上同类产品低50%，尺寸更是缩小至2.56mm²，比现有解决方案小92%。同时，这些产品符合AEC Q-100标准，能能够-40℃至125℃的宽温范围内稳定工作，完美适配汽车、工业及个人电子产品等领域，更为汽车行业开辟了全新的可能性。
Jose Gonzalez 补充道：“我们的产品支持一次性写入，可以为工业、汽车应用提供更加安全、可靠的设计。”

无需软件语言定制PLD
在集成CPLD或FPGA逻辑元件时，成千上万个逻辑门的复杂编程是一大挑战，它涉及VHDL、Verilog等硬件描述语言。PLD作为数字电路设计的核心组件，通常只有几个到几十个逻辑门，能够通过编程实现特定的逻辑功能，通常用于数字电路设计。然而，传统的PLD编程往往依赖于特定的软件语言和工具，这无疑增加了设计过程的复杂性。为此，TI推出了InterConnect Studio工具，为工程师提供了一种无需软件语言定制PLD的全新解决方案。
Jose Gonzalez说“借助InterConnect Studio，工程师可以轻松地设计、仿真和配置TI PLD，完全无需编写任何代码，在显著减小编程难度的同时缩短了编程周期。这一创新工具充分利用了TI PLD的独特特性，使得工程师能够在广泛的应用领域中灵活采用TI PLD。”
传统上，PLD的编程要求复杂且繁琐，但TI PLD与InterConnect Studio的完美结合，彻底改变了这一现状。设计人员可以轻松地进行IC设计、性能仿真、逻辑元件配置以及器件编程等操作，整个过程仅需几分钟即可完成，从概念到原型设计的转化变得前所未有的迅速。
更重要的是，使用InterConnect Studio的过程异常简便，完全无需编码。工程师只需从菜单中添加元件，通过拖放式的GUI操作在元件之间建立连接，并利用主窗口下方的菜单进行微调。随后，只需点击“Configure TPLD”进行编程，并直接下单订购。此外，集成的仿真功能进一步加速了逻辑器件的设计流程，简化了编程和采购环节，极大地加快了产品上市的速度。



TI的这一创新之举，无疑为工程师提供了更加高效、便捷的PLD设计解决方案，为电路设计的未来发展注入了新的活力。现在，工程师们可以在广泛的应用中轻松使用TI PLD。Jose Gonzalez说：“TPLD IC可用于工业、汽车等领域，如笔记本、汽车、工业电源时序控制，以及电动工具、手持电池系统的电池检测（过压、过流检测）等。”

为用户提供更多选择
Luke Trowbridge强调，TI全新可编程逻辑器件功耗极低，静态电流小于1µA，有功功率比市场同类器件低50%。这一低功耗特性有助于显著延长电动汽车、电动工具、电池包和游戏控制器等产品的电池续航时间。
他解释说：“降低功耗主要通过转换工作模式实现，如在非工作或睡眠模式下断开主要逻辑器件。TPLD不仅包含逻辑门，还集成了比较器、计时器等模拟器件，未来计划加入更多TI具有优势的模拟外设，以提升集成度和功能，特别适合电池供电应用。”
此外，TI新PLD产品功能全面，支持多种输入输出及数字模拟功能，如查找表、触发器、滤波器等。其中，TPLD1201和TPLD1202更集成了模拟比较器等高级功能，TPLD1202还配备了串行外设接口、I²C等附加功能，性能卓越。
他透露，目前TI PLD产品系列多款不同封装和引脚配置的产品已进入预量产，开始为客户提供。其中，2.1mm×1.6mm、0.5mm间距的超小型引线式封装产品比同类器件小92%，满足焊接需求同时大幅减小尺寸；汽车级PLD更比市场上最接近的同类产品小63%。此外，该产品系列还提供QFN封装选项，支持自动光学检测，能够确保系统安全性和长期可靠性。
Luke Trowbridge在接受采访时表示：“随着手机、手持设备日益小型化，系统设计面临更多挑战。TI推出TPLD旨在用一颗逻辑器件替代复杂的多器件设计，提高系统的集成度。基于产品系统简化和小型化需求，PLD的小型化和集成化是未来的发展趋势。”



据了解，在即将举行的electronica 2024上，TI将展示其包括上述产品在内的先进的实时控制技术，以及新的模拟和嵌入式处理技术。这些技术旨在助力设计更智能、更可持续的未来。