Altera |3">Altera 的 MAX® II CPLD 系列自從推出以來(lái)，在低功耗應用上大展身手，特別是新的零功耗 MAX IIZ ，它的動(dòng)態(tài)功耗和待機功耗都是業(yè)界最低的。 Altera新的零功耗 MAX IIZ CPLD ，在 CPLD 業(yè)界實(shí)現了最低的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗。 Altera® CPLD 能夠幫助您提高性能，同時(shí)降低功耗。
MAX IIZ CPLD 提供關(guān)斷功能，進(jìn)一步延長(cháng)了電池使用時(shí)間。 MAX IIZ 器件從根本上針對低功耗進(jìn)行設計，有豐富的低功耗系統特性，包括熱插拔功能、靈活的上電排序以及簡(jiǎn)潔的單電源供電等。
待機 ( 靜態(tài) ) 功耗
表 2 列出了 MAX IIZ CPLD 系列的待機電流。如表中所示， MAX IIZ CPLD 具有超低的待機功耗，非常適合需要延長(cháng)電池使用時(shí)間的便攜式應用。
注釋?zhuān)?/strong>
25°C 時(shí)， VCCINT = VCCIO = VIPIN = 1.8 V 70°C 時(shí)， VCCINT = VCCIO = V PIN = 1.8 V
動(dòng)態(tài)功耗
和傳統的宏單元 CPLD 體系結構不同， MAX IIZ CPLD 在器件內部不使用讀出放大器來(lái)放大信號電壓，這種放大器需要偏置電流。此外，利用 Quartus® II 軟件， MAX IIZ 器件通過(guò)局部走線(xiàn)有效地實(shí)現了大部分互聯(lián)，大大降低了動(dòng)態(tài)功耗。圖 1 所示為 MAX IIZ EPM240Z 器件典型功耗 (mWatts) 和頻率的關(guān)系。 MAX II 器件手冊 中的 理解并評估 MAX II 器件的功耗 (PDF) 一章介紹了所有 MAX II 器件系列的類(lèi)似曲線(xiàn)關(guān)系。
圖1. MAX II EPM240Z器件的功耗和頻率關(guān)系 (1), (2) 注釋?zhuān)?/strong>
典型工作條件是在 25°C 每一器件全部使用了 16 位計數器 MAX IIZ 和 CoolRunner-II 的功耗對比 圖 2 所示為 MAX IIZ CPLD 和 CoolRunner-II 的動(dòng)態(tài)功耗對比，后者是基于傳統宏單元的 CPLD 。如圖所示， MAX IIZ 在每一性能等級上都有較低的功耗。
圖2. MAX IIZ和CoolRunner-II的動(dòng)態(tài)功耗對比
自動(dòng)關(guān)斷功能
為了獲得絕對最低功耗，器件在不工作時(shí)最好不消耗能量。 MAX IIZ 器件做到了這一點(diǎn)， MAX IIZ CPLD 和傳統的宏單元 CPLD 不同，它含有內部振蕩器，可以用于實(shí)現自動(dòng)關(guān)斷功能。
MAX IIZ 的自動(dòng)關(guān)斷操作非常簡(jiǎn)單 ( 圖 3) 。 MAX IIZ 器件的所有輸入控制一個(gè)計數器。任意輸入被激活后，計數器保持復位。當所有輸入停止工作后，計數器開(kāi)始計數，直到經(jīng)過(guò)了用戶(hù)指定的時(shí)間長(cháng)度。如果在這一時(shí)間段所有的輸入仍沒(méi)有工作，那么發(fā)送一個(gè)信號來(lái)禁用 MOSFET ，關(guān)斷 MAX IIZ 器件的電源。當任意輸入開(kāi)始工作時(shí)，內部計數器復位，加電， MAX IIZ 上電。關(guān)于 MAX IIZ 關(guān)斷功能的詳細信息，請參考 MAX II 關(guān)斷設計實(shí)例頁(yè)面 。
圖3. MAX IIZ器件自動(dòng)關(guān)斷功能
圖 4 所示為 MAX IIZ CPLD 和 CoolRunner-II 傳統宏單元 CPLD 都關(guān)電時(shí)的功耗對比。這一應用實(shí)例假定 CPLD 的 V CCINT 和 V CCIO 關(guān)斷時(shí)，50％的輸入接在 V CC 上， 50 ％的輸入接在 GND 上。如圖所示，和 MAX IIZ 相比，通過(guò) CoolRunner-II 器件 I/O 引腳的漏電流導致了器件在關(guān)斷時(shí)有很大的功耗。這是因為，和傳統的宏單元 CPLD 不同，關(guān)斷時(shí)，接在 V CC 或者 GND 上的多個(gè) I/O 引腳對 MAX IIZ 的功耗影響不大。
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