单片存储器公司的约翰·比克纳和H. T. Chua开发了易用的可编程阵列逻辑(PAL)器件和快速原型逻辑功能工具。

不能用来描述的组合逻辑电路(用户可编程逻辑器件出现)(1)

H. T. Chua和John Birkner,1980年代中期

有创意的逻辑设计师们意识到体积小、速度快的可编程只读存储器(PROM)经过配置可以完成简单的逻辑功能。半导体厂商开始研发专门用于逻辑应用的器件。1975年6月,Intersil公司推出了IM5200型现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Logic Array,FPLA)。该器件由比尔·西弗斯采用公司的雪崩诱导迁移(PROM工艺)设计出来,广告声称它是“第一款可以现场电子编程的可编程逻辑阵列”。同年,罗恩·克莱因(Ron Cline)采用西格尼蒂克(Signetics)的PROM技术打造了82S100可编程逻辑器件。在这两种器件中,所需功能都可以用布尔逻辑公式表示,并可以通过熔丝编程单元在设计师的工作台上即刻生成定制集成电路。

1978年,单片存储器公司(MMI)的约翰·比克纳(John Birkner)、H. T. Chua(国内有图书译为蔡华泰)和Andy Chan一起,引入了他们称为可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,PAL)的更高效体系结构,牺牲了Intersil和西格尼蒂克所用体系结构的部分逻辑灵活性,以换取更快的速度和更低的成本。

不能用来描述的组合逻辑电路(用户可编程逻辑器件出现)(2)

单片存储器公司的可编程阵列逻辑16R8的裸片照片

不能用来描述的组合逻辑电路(用户可编程逻辑器件出现)(3)

第一本可编程阵列逻辑应用手册的封面,1978年

PALASM(PAL组装器)软件设计工具也让这种器件更为易用。授权给AMD、国家半导体和德州仪器后,这种20引脚双极型器件(16L8,16R8等)成了产业标准产品。特雷西·基德尔(Tracey Kidder)1981年出版的畅销书《新机器的灵魂》(The Soul of a New Machine)书写了这些器件的故事。此后,AMD推出了更通用的体系结构(22V10),Cypress和Lattice推出了更低功耗的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,Altera(2015年被英特尔并购)推出了兼容个人电脑原理图输入设计工具的CMOS可擦写ROM(EPROM),这些都大大扩展了可编程逻辑阵列器件的应用范围。

不能用来描述的组合逻辑电路(用户可编程逻辑器件出现)(4)

特雷西·基德尔获得了普利策奖的著作《新机器的灵魂》

赛灵思(Xilinx,1984)、爱特(Actel,1985)和快辑(QuickLogic,1988)公司推出了当今大名鼎鼎的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)体系结构,以满足更多门数的应用。这几家公司提供了统称为可编程逻辑器件(Programmable Logic Devices,PLD)的用户可配置解决方案,在除了最低成本或最高性能应用之外的几乎所有应用场景,都替代了专用集成电路方法成为首选。

本文摘译自Computer History Museum(CHM)。原文网址为:https://www.computerhistory.org/siliconengine/pal-user-programmable-logic-devices-introduced/。如有错误和不妥,敬请指正。

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