ÿþI N T E G R A T E D C I R C U I T S
X i l i n x h a s a c q u i r e d t h e e n t i r e P h i l i p s C o o l R u n n e r L o w P o w e r
C P L D P r o d u c t F a m i l y . F o r m o r e t e c h n i c a l o r s a l e s
i n f o r m a t i o n , p l e a s e s e e : w w w . x i l i n x . c o m
X C R 3 0 3 2 C
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g
P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n 1 9 9 8 O c t 0 6
S u p e r s e d e s d a t a o f 1 9 9 8 J u l 2 3
I C 2 7 D a t a H a n d b o o k
P h i l i p s
S e m i c o n d u c t o r s
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g X C R 3 0 3 2 C
X i l i n x h a s a c q u i r e d t h e e n t i r e P h i l i p s C o o l R u n n e r L o w P o w e r C P L D P r o d u c t F a m i l y . F o r m o r e t e c h n i c a l
o r s a l e s i n f o r m a t i o n , p l e a s e s e e : w w w . x i l i n x . c o m
F E A T U R E S D E S C R I P T I O N
T h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N C P L D ( C o m p l e x P r o g r a m m a b l e L o g i c
" I n d u s t r y s f i r s t T o t a l C M O S êø P L D b o t h C M O S d e s i g n a n d
D e v i c e ) i s a m e m b e r o f t h e F a s t Z e r o P o w e r ( F Z P êø) f a m i l y o f
p r o c e s s t e c h n o l o g i e s
C P L D s f r o m P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s . T h e s e d e v i c e s c o m b i n e h i g h
" F a s t Z e r o P o w e r ( F Z P êø) d e s i g n t e c h n i q u e p r o v i d e s u l t r a - l o w
s p e e d a n d z e r o p o w e r i n a 3 2 m a c r o c e l l C P L D . W i t h t h e F Z P êø
p o w e r a n d v e r y h i g h s p e e d
d e s i g n t e c h n i q u e , t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N o f f e r s t r u e p i n - t o - p i n
" H i g h s p e e d p i n - t o - p i n d e l a y s o f 8 n s
s p e e d s o f 8 n s , w h i l e s i m u l t a n e o u s l y d e l i v e r i n g p o w e r t h a t i s l e s s
t h a n 3 5 µ A a t s t a n d b y w i t h o u t t h e n e e d f o r t u r b o b i t s o r o t h e r p o w e r
" U l t r a - l o w s t a t i c p o w e r o f l e s s t h a n 3 5 µ A
d o w n s c h e m e s . B y r e p l a c i n g c o n v e n t i o n a l s e n s e a m p l i f i e r m e t h o d s
" D y n a m i c p o w e r t h a t i s 7 0 % l o w e r a t 5 0 M H z t h a n c o m p e t i n g
f o r i m p l e m e n t i n g p r o d u c t t e r m s ( a t e c h n i q u e t h a t h a s b e e n u s e d i n
d e v i c e s
P L D s s i n c e t h e b i p o l a r e r a ) w i t h a c a s c a d e d c h a i n o f p u r e C M O S
" 1 0 0 % r o u t a b l e w i t h 1 0 0 % u t i l i z a t i o n w h i l e a l l p i n s a n d a l l
g a t e s , t h e d y n a m i c p o w e r i s a l s o s u b s t a n t i a l l y l o w e r t h a n a n y
m a c r o c e l l s a r e f i x e d
c o m p e t i n g C P L D 7 0 % l o w e r a t 5 0 M H z . T h e s e d e v i c e s a r e t h e f i r s t
T o t a l C M O S êø P L D s , a s t h e y u s e b o t h a C M O S p r o c e s s t e c h n o l o g y
" D e t e r m i n i s t i c t i m i n g m o d e l t h a t i s e x t r e m e l y s i m p l e t o u s e
a n d t h e p a t e n t e d f u l l C M O S F Z P êø d e s i g n t e c h n i q u e . F o r 5 V
" U p t o 6 c l o c k s w i t h p r o g r a m m a b l e p o l a r i t y a t e v e r y m a c r o c e l l
a p p l i c a t i o n s , P h i l i p s a l s o o f f e r s t h e h i g h s p e e d P Z 5 0 3 2 C C P L D t h a t
" 3 . 3 V o l t , I n - S y s t e m P r o g r a m m a b l e ( I S P ) u s i n g a J T A G i n t e r f a c e
o f f e r s p i n - t o - p i n s p e e d s o f 6 n s .
O n - c h i p s u p e r v o l t a g e g e n e r a t i o n
T h e P h i l i p s F Z P êø C P L D s i n t r o d u c e t h e n e w p a t e n t - p e n d i n g X P L A êø
I S P c o m m a n d s i n c l u d e : E n a b l e , E r a s e , P r o g r a m , V e r i f y
( e x t e n d e d P r o g r a m m a b l e L o g i c A r r a y ) a r c h i t e c t u r e . T h e X P L A êø
S u p p o r t e d b y m u l t i p l e I S P p r o g r a m m i n g p l a t f o r m s
a r c h i t e c t u r e c o m b i n e s t h e b e s t f e a t u r e s o f b o t h P L A a n d P A L êø t y p e
4 p i n J T A G i n t e r f a c e ( T C K , T M S , T D I , T D O )
s t r u c t u r e s t o d e l i v e r h i g h s p e e d a n d f l e x i b l e l o g i c a l l o c a t i o n t h a t
J T A G c o m m a n d s i n c l u d e : B y p a s s , I d c o d e r e s u l t s i n s u p e r i o r a b i l i t y t o m a k e d e s i g n c h a n g e s w i t h f i x e d p i n o u t s .
T h e X P L A êø s t r u c t u r e i n e a c h l o g i c b l o c k p r o v i d e s a f a s t 8 n s P A L êø
" S u p p o r t f o r c o m p l e x a s y n c h r o n o u s c l o c k i n g
p a t h w i t h 5 d e d i c a t e d p r o d u c t t e r m s p e r o u t p u t . T h i s P A L êø p a t h i s
" I n n o v a t i v e X P L A êø a r c h i t e c t u r e c o m b i n e s h i g h s p e e d w i t h
j o i n e d b y a n a d d i t i o n a l P L A s t r u c t u r e t h a t d e p l o y s a p o o l o f 3 2
e x t r e m e f l e x i b i l i t y
p r o d u c t t e r m s t o a f u l l y p r o g r a m m a b l e O R a r r a y t h a t c a n a l l o c a t e
" 1 0 0 0 e r a s e / p r o g r a m c y c l e s g u a r a n t e e d t h e P L A p r o d u c t t e r m s t o a n y o u t p u t i n t h e l o g i c b l o c k . T h i s
c o m b i n a t i o n a l l o w s l o g i c t o b e a l l o c a t e d e f f i c i e n t l y t h r o u g h o u t t h e
" 2 0 y e a r s d a t a r e t e n t i o n g u a r a n t e e d
l o g i c b l o c k a n d s u p p o r t s a s m a n y a s 3 7 p r o d u c t t e r m s o n a n o u t p u t .
T h e s p e e d w i t h w h i c h l o g i c i s a l l o c a t e d f r o m t h e P L A a r r a y t o a n
" L o g i c e x p a n d a b l e t o 3 7 p r o d u c t t e r m s
o u t p u t i s o n l y 2 . 5 n s , r e g a r d l e s s o f t h e n u m b e r o f P L A p r o d u c t t e r m s
" P C I c o m p l i a n t
u s e d , w h i c h r e s u l t s i n w o r s t c a s e t P D s o f o n l y 1 0 . 5 n s f r o m a n y p i n
" A d v a n c e d 0 . 5 µ E 2 C M O S p r o c e s s
t o a n y o t h e r p i n . I n a d d i t i o n , l o g i c t h a t i s c o m m o n t o m u l t i p l e o u t p u t s
c a n b e p l a c e d o n a s i n g l e P L A p r o d u c t t e r m a n d s h a r e d a c r o s s
" S e c u r i t y b i t p r e v e n t s u n a u t h o r i z e d a c c e s s
m u l t i p l e o u t p u t s v i a t h e O R a r r a y , e f f e c t i v e l y i n c r e a s i n g d e s i g n
" D e s i g n e n t r y a n d v e r i f i c a t i o n u s i n g i n d u s t r y s t a n d a r d a n d P h i l i p s
d e n s i t y .
C A E t o o l s
T h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N C P L D s a r e s u p p o r t e d b y i n d u s t r y s t a n d a r d
" R e p r o g r a m m a b l e u s i n g i n d u s t r y s t a n d a r d d e v i c e p r o g r a m m e r s
C A E t o o l s ( C a d e n c e , E x e m p l a r L o g i c , M i n c , M e n t o r , S y n o p s y s ,
" I n n o v a t i v e C o n t r o l T e r m s t r u c t u r e p r o v i d e s e i t h e r s u m t e r m s o r
S y n a r i o , V i e w l o g i c , O r C A D ) , u s i n g t e x t ( A b e l , V H D L , V e r i l o g ) a n d / o r
p r o d u c t t e r m s i n e a c h l o g i c b l o c k f o r :
s c h e m a t i c e n t r y . D e s i g n v e r i f i c a t i o n u s e s i n d u s t r y s t a n d a r d
P r o g r a m m a b l e 3 - S t a t e b u f f e r
s i m u l a t o r s f o r f u n c t i o n a l a n d t i m i n g s i m u l a t i o n . D e v e l o p m e n t i s
A s y n c h r o n o u s m a c r o c e l l r e g i s t e r p r e s e t / r e s e t s u p p o r t e d o n p e r s o n a l c o m p u t e r , S p a r c , a n d H P p l a t f o r m s . D e v i c e
f i t t i n g u s e s e i t h e r M i n c o r P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s - d e v e l o p e d t o o l s .
U p t o 2 a s y n c h r o n o u s c l o c k s
" P r o g r a m m a b l e g l o b a l 3 - S t a t e p i n f a c i l i t a t e s b e d o f n a i l s t e s t i n g T h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N C P L D i s r e p r o g r a m m a b l e u s i n g i n d u s t r y
w i t h o u t u s i n g l o g i c r e s o u r c e s s t a n d a r d d e v i c e p r o g r a m m e r s f r o m v e n d o r s s u c h a s D a t a I / O , B P
M i c r o s y s t e m s , S M S , a n d o t h e r s . T h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N a l s o
" A v a i l a b l e i n b o t h P L C C a n d T Q F P p a c k a g e s
i n c l u d e s a n i n d u s t r y - s t a n d a r d , I E E E 1 1 4 9 . 1 , J T A G i n t e r f a c e t h r o u g h
w h i c h I n - S y s t e m P r o g r a m m i n g ( I S P ) a n d r e p r o g r a m m i n g o f t h e
T a b l e 1 . P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N F e a t u r e s
d e v i c e a r e s u p p o r t e d .
P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
U s a b l e g a t e s 1 0 0 0
M a x i m u m i n p u t s 3 6
M a x i m u m I / O s 3 2
N u m b e r o f m a c r o c e l l s 3 2
I / O m a c r o c e l l s 3 2
B u r i e d m a c r o c e l l s 0
P r o p a g a t i o n d e l a y ( n s ) 8 . 0
P a c k a g e s 4 4 - p i n P L C C , 4 4 - p i n T Q F P
P A L i s a r e g i s t e r e d t r a d e m a r k o f A d v a n c e d M i c r o D e v i c e s , I n c .
1 9 9 8 O c t 0 6 2 8 5 3 2 0 8 1 2 0 1 3 7
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
O R D E R I N G I N F O R M A T I O N
I N F O R M A T I O N
O R D E R C O D E D E S C R I P T I O N D E S C R I P T I O N D R A W I N G N U M B E R
P Z 3 0 3 2 C S 8 A 4 4 4 4 - p i n P L C C , 8 n s t P D C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 1 8 7 - 2
P Z 3 0 3 2 C S 1 0 A 4 4 4 4 - p i n P L C C , 1 0 n s t P D C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 1 8 7 - 2
P Z 3 0 3 2 C S 1 2 A 4 4 4 4 - p i n P L C C , 1 2 n s t P D C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 1 8 7 - 2
P Z 3 0 3 2 N S 1 0 A 4 4 4 4 - p i n P L C C , 1 0 n s t P D I n d u s t r i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 1 8 7 - 2
P Z 3 0 3 2 N S 1 2 A 4 4 4 4 - p i n P L C C , 1 2 n s t P D I n d u s t r i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 1 8 7 - 2
P Z 3 0 3 2 C S 8 B C 4 4 - p i n T Q F P , 8 n s t P D , C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 3 7 6 - 1
P Z 3 0 3 2 C S 1 0 B C 4 4 - p i n T Q F P , 1 0 n s t P D C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 3 7 6 - 1
P Z 3 0 3 2 C S 1 2 B C 4 4 - p i n T Q F P , 1 2 n s t P D C o m m e r c i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 3 7 6 - 1
P Z 3 0 3 2 N S 1 0 B C 4 4 - p i n T Q F P , 1 0 n s t P D I n d u s t r i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 3 7 6 - 1
P Z 3 0 3 2 N S 1 2 B C 4 4 - p i n T Q F P , 1 2 n s t P D I n d u s t r i a l t e m p r a n g e , 3 . 3 v o l t p o w e r s u p p l y , ± 1 0 % S O T 3 7 6 - 1
P R O D U C T t e r m s , a n d a r e u s e d t o c o n t r o l t h e p r e s e t / r e s e t a n d
X P L A êø A R C H I T E C T U R E
o u t p u t e n a b l e s o f t h e 1 6 m a c r o c e l l s f l i p - f l o p s . I n a d d i t i o n , t w o o f t h e
F i g u r e 1 s h o w s a h i g h l e v e l b l o c k d i a g r a m o f a 3 2 m a c r o c e l l d e v i c e
c o n t r o l t e r m s c a n b e u s e d a s c l o c k s i g n a l s ( s e e M a c r o c e l l
i m p l e m e n t i n g t h e X P L A êø a r c h i t e c t u r e . T h e X P L A êø a r c h i t e c t u r e
A r c h i t e c t u r e s e c t i o n f o r d e t a i l s ) . T h e P A L a r r a y c o n s i s t s o f a
c o n s i s t s o f l o g i c b l o c k s t h a t a r e i n t e r c o n n e c t e d b y a Z e r o - p o w e r
p r o g r a m m a b l e A N D a r r a y w i t h a f i x e d O R a r r a y , w h i l e t h e P L A a r r a y
I n t e r c o n n e c t A r r a y ( Z I A ) . T h e Z I A i s a v i r t u a l c r o s s p o i n t s w i t c h . E a c h
c o n s i s t s o f a p r o g r a m m a b l e A N D a r r a y w i t h a p r o g r a m m a b l e O R
l o g i c b l o c k i s e s s e n t i a l l y a 3 6 V 1 6 d e v i c e w i t h 3 6 i n p u t s f r o m t h e Z I A
a r r a y . T h e P A L a r r a y p r o v i d e s a h i g h s p e e d p a t h t h r o u g h t h e a r r a y ,
a n d 1 6 m a c r o c e l l s . E a c h l o g i c b l o c k a l s o p r o v i d e s 3 2 Z I A f e e d b a c k
w h i l e t h e P L A a r r a y p r o v i d e s i n c r e a s e d p r o d u c t t e r m d e n s i t y .
p a t h s f r o m t h e m a c r o c e l l s a n d I / O p i n s .
E a c h m a c r o c e l l h a s 5 d e d i c a t e d p r o d u c t t e r m s f r o m t h e P A L a r r a y .
F r o m t h i s p o i n t o f v i e w , t h i s a r c h i t e c t u r e l o o k s l i k e m a n y o t h e r C P L D
T h e p i n - t o - p i n t P D o f t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N d e v i c e t h r o u g h t h e P A L
a r c h i t e c t u r e s . W h a t m a k e s t h e C o o l R u n n e r êø f a m i l y u n i q u e i s w h a t
a r r a y i s 8 n s . T h i s p e r f o r m a n c e i s t h e f a s t e s t 3 v o l t C P L D a v a i l a b l e
i s i n s i d e e a c h l o g i c b l o c k a n d t h e d e s i g n t e c h n i q u e u s e d t o
t o d a y . I f a m a c r o c e l l n e e d s m o r e t h a n 5 p r o d u c t t e r m s , i t s i m p l y g e t s
i m p l e m e n t t h e s e l o g i c b l o c k s . T h e c o n t e n t s o f t h e l o g i c b l o c k w i l l b e
t h e a d d i t i o n a l p r o d u c t t e r m s f r o m t h e P L A a r r a y . T h e P L A a r r a y
d e s c r i b e d n e x t .
c o n s i s t s o f 3 2 p r o d u c t t e r m s , w h i c h a r e a v a i l a b l e f o r u s e b y a l l 1 6
L o g i c B l o c k A r c h i t e c t u r e m a c r o c e l l s . T h e a d d i t i o n a l p r o p a g a t i o n d e l a y i n c u r r e d b y a
m a c r o c e l l u s i n g 1 o r a l l 3 2 P L A p r o d u c t t e r m s i s j u s t 2 . 5 n s . S o t h e
F i g u r e 2 i l l u s t r a t e s t h e l o g i c b l o c k a r c h i t e c t u r e . E a c h l o g i c b l o c k
t o t a l p i n - t o - p i n t P D f o r t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N u s i n g 6 t o 3 7 p r o d u c t
c o n t a i n s c o n t r o l t e r m s , a P A L a r r a y , a P L A a r r a y , a n d 1 6 m a c r o c e l l s .
t e r m s i s 1 0 . 5 n s ( 8 n s f o r t h e P A L + 2 . 5 n s f o r t h e P L A ) .
T h e 6 c o n t r o l t e r m s c a n i n d i v i d u a l l y b e c o n f i g u r e d a s e i t h e r S U M o r
M C 0 M C 0
M C 1 3 6 3 6 M C 1
L O G I C L O G I C
I / O I / O
B L O C K B L O C K
Z I A
M C 1 5 M C 1 5
1 6 1 6
1 6 1 6
S P 0 0 5 5 0
F i g u r e 1 . P h i l i p s X P L A C P L D A r c h i t e c t u r e
1 9 9 8 O c t 0 6 3
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
3 6 Z I A I N P U T S
6
C O N T R O L
5
P A L
A R R A Y
P L A
A R R A Y
( 3 2 )
S P 0 0 4 3 5 A
F i g u r e 2 . P h i l i p s X P L A L o g i c B l o c k A r c h i t e c t u r e
1 9 9 8 O c t 0 6 4
T O 1 6 M A C R O C E L L S
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
a r e u s e d t o c o n t r o l t h e a s y n c h r o n o u s P r e s e t / R e s e t o f t h e
M a c r o c e l l A r c h i t e c t u r e
m a c r o c e l l s f l i p - f l o p . N o t e t h a t t h e P o w e r - o n R e s e t l e a v e s a l l
F i g u r e 3 s h o w s t h e a r c h i t e c t u r e o f t h e m a c r o c e l l u s e d i n t h e
m a c r o c e l l s i n t h e z e r o s t a t e w h e n p o w e r i s p r o p e r l y a p p l i e d , a n d
C o o l R u n n e r êø P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N . T h e m a c r o c e l l c a n b e c o n f i g u r e d
t h a t t h e P r e s e t / R e s e t f e a t u r e f o r e a c h m a c r o c e l l c a n a l s o b e
a s e i t h e r a D o r T t y p e f l i p - f l o p o r a c o m b i n a t o r i a l l o g i c f u n c t i o n . A
d i s a b l e d . C o n t r o l t e r m s C T 2 a n d C T 3 c a n b e u s e d a s a c l o c k s i g n a l
D - t y p e f l i p - f l o p i s g e n e r a l l y m o r e u s e f u l f o r i m p l e m e n t i n g s t a t e
t o t h e f l i p - f l o p s o f t h e m a c r o c e l l s , a n d a s t h e O u t p u t E n a b l e o f t h e
m a c h i n e s a n d d a t a b u f f e r i n g w h i l e a T - t y p e f l i p - f l o p i s g e n e r a l l y
m a c r o c e l l s o u t p u t b u f f e r . C o n t r o l t e r m s C T 4 a n d C T 5 c a n b e u s e d
m o r e u s e f u l i n i m p l e m e n t i n g c o u n t e r s . E a c h o f t h e s e f l i p - f l o p s c a n
t o c o n t r o l t h e O u t p u t E n a b l e o f t h e m a c r o c e l l s o u t p u t b u f f e r . H a v i n g
b e c l o c k e d f r o m a n y o n e o f f o u r s o u r c e s . T w o o f t h e c l o c k s o u r c e s
f o u r d e d i c a t e d O u t p u t E n a b l e c o n t r o l t e r m s e n s u r e s t h a t t h e
( C L K 0 a n d C L K 1 ) a r e c o n n e c t e d t o l o w - s k e w , d e v i c e - w i d e c l o c k
C o o l R u n n e r êø d e v i c e s a r e P C I c o m p l i a n t . T h e o u t p u t b u f f e r s c a n
n e t w o r k s d e s i g n e d t o p r e s e r v e t h e i n t e g r i t y o f t h e c l o c k s i g n a l b y
a l s o b e a l w a y s e n a b l e d o r a l w a y s d i s a b l e d . A l l C o o l R u n n e r êø
r e d u c i n g s k e w b e t w e e n r i s i n g a n d f a l l i n g e d g e s . C l o c k 0 ( C L K 0 ) i s
d e v i c e s a l s o p r o v i d e a G l o b a l T r i - S t a t e ( G T S ) p i n , w h i c h , w h e n
d e s i g n a t e d a s a s y n c h r o n o u s c l o c k a n d m u s t b e d r i v e n b y a n
e n a b l e d a n d p u l l e d L o w , w i l l 3 - S t a t e a l l t h e o u t p u t s o f t h e d e v i c e .
e x t e r n a l s o u r c e . C l o c k 1 ( C L K 1 ) c a n b e u s e d a s a s y n c h r o n o u s
T h i s p i n i s p r o v i d e d t o s u p p o r t I n - C i r c u i t T e s t i n g o r B e d - o f - N a i l s
c l o c k t h a t i s d r i v e n b y a n e x t e r n a l s o u r c e , o r a s a n a s y n c h r o n o u s
t e s t i n g .
c l o c k t h a t i s d r i v e n b y a m a c r o c e l l e q u a t i o n . B o t h C L K 0 a n d C L K 1
c a n c l o c k t h e m a c r o c e l l f l i p - f l o p s o n e i t h e r t h e r i s i n g e d g e o r t h e
T h e r e a r e t w o f e e d b a c k p a t h s t o t h e Z I A : o n e f r o m t h e m a c r o c e l l ,
f a l l i n g e d g e o f t h e c l o c k s i g n a l . T h e o t h e r c l o c k s o u r c e s a r e t w o o f
a n d o n e f r o m t h e I / O p i n . T h e Z I A f e e d b a c k p a t h b e f o r e t h e o u t p u t
t h e s i x c o n t r o l t e r m s ( C T 2 a n d C T 3 ) p r o v i d e d i n e a c h l o g i c b l o c k .
b u f f e r i s t h e m a c r o c e l l f e e d b a c k p a t h , w h i l e t h e Z I A f e e d b a c k p a t h
T h e s e c l o c k s c a n b e i n d i v i d u a l l y c o n f i g u r e d a s e i t h e r a P R O D U C T
a f t e r t h e o u t p u t b u f f e r i s t h e I / O p i n f e e d b a c k p a t h . W h e n t h e
t e r m o r S U M t e r m e q u a t i o n c r e a t e d f r o m t h e 3 6 s i g n a l s a v a i l a b l e
m a c r o c e l l i s u s e d a s a n o u t p u t , t h e o u t p u t b u f f e r i s e n a b l e d , a n d t h e
i n s i d e t h e l o g i c b l o c k . T h e t i m i n g f o r a s y n c h r o n o u s a n d c o n t r o l t e r m
m a c r o c e l l f e e d b a c k p a t h c a n b e u s e d t o f e e d b a c k t h e l o g i c
c l o c k s i s d i f f e r e n t i n t h a t t h e T c o t i m e i s e x t e n d e d b y t h e a m o u n t o f
i m p l e m e n t e d i n t h e m a c r o c e l l . W h e n t h e I / O p i n i s u s e d a s a n i n p u t ,
t i m e t h a t i t t a k e s f o r t h e s i g n a l t o p r o p a g a t e t h r o u g h t h e a r r a y a n d
t h e o u t p u t b u f f e r w i l l b e 3 - S t a t e d a n d t h e i n p u t s i g n a l w i l l b e f e d i n t o
r e a c h t h e c l o c k n e t w o r k , a n d t h e T s u t i m e i s r e d u c e d . P l e a s e s e e
t h e Z I A v i a t h e I / O f e e d b a c k p a t h , a n d t h e l o g i c i m p l e m e n t e d i n t h e
t h e a p p n o t e t i t l e d U n d e r s t a n d i n g C o o l R u n n e r C l o c k i n g O p t i o n s f o r
b u r i e d m a c r o c e l l c a n b e f e d b a c k t o t h e Z I A v i a t h e m a c r o c e l l
m o r e d e t a i l .
f e e d b a c k p a t h . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t u n u s e d i n p u t s o r I / O s s h o u l d
b e p r o p e r l y t e r m i n a t e d ( S e e t h e s e c t i o n o n t e r m i n a t i o n s i n t h i s d a t a
T h e s i x c o n t r o l t e r m s o f e a c h l o g i c b l o c k a r e u s e d t o c o n t r o l t h e
s h e e t a n d t h e a p p n o t e T e r m i n a t i n g U n u s e d C o o l R u n n e r Ûö I / O P i n s ) .
a s y n c h r o n o u s P r e s e t / R e s e t o f t h e f l i p - f l o p s a n d t h e e n a b l e / d i s a b l e
o f t h e o u t p u t b u f f e r s i n e a c h m a c r o c e l l . C o n t r o l t e r m s C T 0 a n d C T 1
T O Z I A
P A L
P L A
D / T Q
I N I T
G T S
( P o r R )
C L K 0
C L K 0
G N D
C T 0
C L K 1
C L K 1
C T 1
G N D
S P 0 0 5 5 1
F i g u r e 3 . P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N M a c r o c e l l A r c h i t e c t u r e
1 9 9 8 O c t 0 6 5
C C
C T 2
C T 3
C T 4
C T 5
V
G N D
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
o u t p u t u s e s 5 p r o d u c t t e r m s o r l e s s , t h e t P D = 8 n s , t h e t S U = 6 . 5 n s ,
S i m p l e T i m i n g M o d e l
a n d t h e t C O = 7 . 5 n s . I f a n o u t p u t i s u s i n g 6 t o 3 7 p r o d u c t t e r m s , a n
F i g u r e 4 s h o w s t h e C o o l R u n n e r êø T i m i n g M o d e l . T h e C o o l R u n n e r êø
a d d i t i o n a l 2 . 5 n s m u s t b e a d d e d t o t h e t P D a n d t S U t i m i n g p a r a m e t e r s
t i m i n g m o d e l l o o k s v e r y m u c h l i k e a 2 2 V 1 0 t i m i n g m o d e l i n t h a t
t o a c c o u n t f o r t h e t i m e t o p r o p a g a t e t h r o u g h t h e P L A a r r a y .
t h e r e a r e t h r e e m a i n t i m i n g p a r a m e t e r s , i n c l u d i n g t P D , t S U , a n d t C O .
I n o t h e r c o m p e t i n g a r c h i t e c t u r e s , t h e u s e r m a y b e a b l e t o f i t t h e
T o t a l C M O S êø D e s i g n T e c h n i q u e
d e s i g n i n t o t h e C P L D , b u t i s n o t s u r e w h e t h e r s y s t e m t i m i n g
f o r F a s t Z e r o P o w e r
r e q u i r e m e n t s c a n b e m e t u n t i l a f t e r t h e d e s i g n h a s b e e n f i t i n t o t h e
d e v i c e . T h i s i s b e c a u s e t h e t i m i n g m o d e l s o f c o m p e t i n g P h i l i p s i s t h e f i r s t t o o f f e r a T o t a l C M O S êø C P L D , b o t h i n p r o c e s s
t e c h n o l o g y a n d d e s i g n t e c h n i q u e . P h i l i p s e m p l o y s a c a s c a d e o f
a r c h i t e c t u r e s a r e v e r y c o m p l e x a n d i n c l u d e s u c h t h i n g s a s t i m i n g
d e p e n d e n c i e s o n t h e n u m b e r o f p a r a l l e l e x p a n d e r s b o r r o w e d , C M O S g a t e s t o i m p l e m e n t i t s S u m o f P r o d u c t s i n s t e a d o f t h e
s h a r a b l e e x p a n d e r s , v a r y i n g n u m b e r o f X a n d Y r o u t i n g c h a n n e l s t r a d i t i o n a l s e n s e a m p a p p r o a c h . T h i s C M O S g a t e i m p l e m e n t a t i o n
a l l o w s P h i l i p s t o o f f e r C P L D s w h i c h a r e b o t h h i g h p e r f o r m a n c e a n d
u s e d , e t c . I n t h e X P L A êø a r c h i t e c t u r e , t h e u s e r k n o w s u p f r o n t
w h e t h e r t h e d e s i g n w i l l m e e t s y s t e m t i m i n g r e q u i r e m e n t s . T h i s i s l o w p o w e r , b r e a k i n g t h e p a r a d i g m t h a t t o h a v e l o w p o w e r , y o u m u s t
h a v e l o w p e r f o r m a n c e . R e f e r t o F i g u r e 5 a n d T a b l e 2 s h o w i n g t h e I D D
d u e t o t h e s i m p l i c i t y o f t h e t i m i n g m o d e l . F o r e x a m p l e , i n t h e
v s . F r e q u e n c y o f o u r P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N T o t a l C M O S êø C P L D .
P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N d e v i c e , t h e u s e r k n o w s u p f r o n t t h a t i f a g i v e n
t P D _ P A L = C O M B I N A T O R I A L P A L O N L Y
t P D _ P L A = C O M B I N A T O R I A L P A L + P L A
I N P U T P I N O U T P U T P I N
R E G I S T E R E D
t S U _ P A L = P A L O N L Y R E G I S T E R E D
t S U _ P L A = P A L + P L A t C O
I N P U T P I N D Q O U T P U T P I N
G L O B A L C L O C K P I N
S P 0 0 5 5 2
F i g u r e 4 . C o o l R u n n e r êø T i m i n g M o d e l
3 0
T Y P I C A L
2 5
2 0
I D D 1 5
( m A )
1 0
5
0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0
1
F R E Q U E N C Y ( M H z )
S P 0 0 6 3 7
F i g u r e 5 . I D D v s . F r e q u e n c y @ V D D = 3 . 3 V
T a b l e 2 . I D D v s F r e q u e n c y
V D D = 3 . 3 V
F R E Q
0 1 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0
( M H z )
T y p i c a l
0 . 0 1 0 . 1 0 0 . 8 9 1 . 7 7 2 . 6 3 3 . 5 5 4 . 4 4 5 . 3 6 . 1 9 7 . 0 8 7 . 9 6 8 . 8 3 9 . 7 1 0 . 6 1 1 . 5
I D D ( m A )
1 9 9 8 O c t 0 6 6
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
c o m e f r o m t h e f a c t o r y w i t h t h e s e I / O p i n s s e t t o p e r f o r m J T A G
J T A G T e s t i n g C a p a b i l i t y
f u n c t i o n s , b u t t h r o u g h t h e s o f t w a r e , t h e f i n a l f u n c t i o n o f t h e s e p i n s
J T A G i s t h e c o m m o n l y - u s e d a c r o n y m f o r t h e B o u n d a r y S c a n T e s t
c a n b e c o n t r o l l e d . I f t h e e n d a p p l i c a t i o n w i l l r e q u i r e t h e d e v i c e t o b e
( B S T ) f e a t u r e d e f i n e d f o r i n t e g r a t e d c i r c u i t s b y I E E E S t a n d a r d
r e p r o g r a m m e d a t s o m e f u t u r e t i m e w i t h I S P , t h e n t h e p i n s c a n b e
1 1 4 9 . 1 . T h i s s t a n d a r d d e f i n e s i n p u t / o u t p u t p i n s , l o g i c c o n t r o l
l e f t a s d e d i c a t e d J T A G f u n c t i o n s , w h i c h m e a n s t h e y a r e n o t
f u n c t i o n s , a n d c o m m a n d s w h i c h f a c i l i t a t e b o t h b o a r d a n d d e v i c e
a v a i l a b l e f o r u s e a s g e n e r a l p u r p o s e I / O p i n s . H o w e v e r , u n l i k e
l e v e l t e s t i n g w i t h o u t t h e u s e o f s p e c i a l i z e d t e s t e q u i p m e n t . T h e
c o m p e t i n g C P L D s , t h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N a l l o w t h e
P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N d e v i c e s u s e t h e J T A G i n t e r f a c e f o r
m a c r o c e l l s a s s o c i a t e d w i t h t h e s e p i n s t o b e u s e d a s b u r i e d l o g i c
I n S y s t e m P r o g r a m m i n g / R e p r o g r a m m i n g . A l t h o u g h o n l y a s u b s e t o f
w h e n t h e J T A G / I S P f u n c t i o n i s e n a b l e d . T h i s i s t h e d e f a u l t s t a t e f o r
t h e f u l l J T A G c o m m a n d s e t i s i m p l e m e n t e d ( s e e T a b l e 5 ) , t h e
t h e s o f t w a r e , a n d n o a c t i o n i s r e q u i r e d t o l e a v e t h e s e p i n s e n a b l e d
d e v i c e s a r e f u l l y c a p a b l e o f s i t t i n g i n a J T A G s c a n c h a i n .
f o r t h e J T A G / I S P f u n c t i o n s . I f , h o w e v e r , J T A G / I S P i s n o t r e q u i r e d t o
T h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N s J T A G i n t e r f a c e i n c l u d e s a T A P
l e a v e t h e s e p i n s e n a b l e d f o r t h e J T A G / I S P f u n c t i o n s . I f , h o w e v e r ,
P o r t d e f i n e d b y t h e I E E E 1 1 4 9 . 1 J T A G S p e c i f i c a t i o n . A s
J T A G / I S P i s n o t r e q u i r e d i n t h e e n d a p p l i c a t i o n , t h e s o f t w a r e c a n
i m p l e m e n t e d i n t h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N , t h e T A P P o r t
s p e c i f y t h a t t h i s f u n c t i o n b e t u r n e d o f f a n d t h a t t h e s e p i n s b e u s e d
i n c l u d e s f o u r o f t h e f i v e p i n s ( r e f e r t o T a b l e 3 ) d e s c r i b e d i n t h e J T A G
a s g e n e r a l p u r p o s e I / O . B e c a u s e t h e d e v i c e s i n i t i a l l y h a v e t h e
s p e c i f i c a t i o n : T C K , T M S , T D I , a n d T D O . T h e f i f t h s i g n a l d e f i n e d b y
J T A G / I S P f u n c t i o n s e n a b l e d , t h e J E D E C f i l e c a n b e d o w n l o a d e d
t h e J T A G s p e c i f i c a t i o n i s T R S T * ( T e s t R e s e t ) . T R S T * i s c o n s i d e r e d
i n t o t h e d e v i c e o n c e , a f t e r w h i c h t h e J T A G / I S P p i n s w i l l b e c o m e
a n o p t i o n a l s i g n a l , s i n c e i t i s n o t a c t u a l l y r e q u i r e d t o p e r f o r m B S T o r
g e n e r a l p u r p o s e I / O . T h i s f e a t u r e i s g o o d f o r m a n u f a c t u r i n g b e c a u s e
I S P . T h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N s a v e s a n I / O p i n f o r g e n e r a l
t h e d e v i c e s c a n b e p r o g r a m m e d d u r i n g t e s t a n d a s s e m b l y o f t h e
p u r p o s e u s e b y n o t i m p l e m e n t i n g t h e o p t i o n a l T R S T * s i g n a l i n t h e
e n d p r o d u c t a n d y e t s t i l l u s e a l l o f t h e I / O p i n s a f t e r t h e p r o g r a m m i n g
J T A G i n t e r f a c e . I n s t e a d , t h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N s u p p o r t s
i s d o n e . I t e l i m i n a t e s t h e n e e d f o r a c o s t l y , s e p a r a t e p r o g r a m m i n g
t h e t e s t r e s e t f u n c t i o n a l i t y t h r o u g h t h e u s e o f i t s p o w e r u p r e s e t
s t e p i n t h e m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s . O f c o u r s e , i f t h e J T A G / I S P
c i r c u i t , w h i c h i s i n c l u d e d i n a l l P h i l i p s C P L D s . T h e p i n s a s s o c i a t e d
f u n c t i o n i s n e v e r r e q u i r e d , t h i s f e a t u r e c a n b e t u r n e d o f f i n t h e
w i t h t h e T A P P o r t s h o u l d c o n n e c t t o a n e x t e r n a l p u l l u p r e s i s t o r t o
s o f t w a r e a n d t h e d e v i c e c a n b e p r o g r a m m e d w i t h a n
k e e p t h e J T A G p i n s f r o m f l o a t i n g w h e n t h e y a r e n o t b e i n g u s e d ( s e e
i n d u s t r y - s t a n d a r d p r o g r a m m e r , l e a v i n g t h e p i n s a v a i l a b l e f o r I / O
s e c t i o n o n T e r m i n a t i o n s ) .
f u n c t i o n s . T a b l e 4 d e f i n e s t h e d e d i c a t e d p i n s u s e d b y t h e f o u r
m a n d a t o r y J T A G s i g n a l s f o r e a c h o f t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
I n t h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N , t h e f o u r m a n d a t o r y J T A G p i n s
p a c k a g e t y p e s .
e a c h r e q u i r e a u n i q u e , d e d i c a t e d p i n o n t h e d e v i c e . T h e d e v i c e s
T a b l e 3 . J T A G P i n D e s c r i p t i o n
P I N N A M E D E S C R I P T I O N
T C K T e s t C l o c k O u t p u t C l o c k p i n t o s h i f t t h e s e r i a l d a t a a n d i n s t r u c t i o n s i n a n d o u t o f t h e T D I a n d T D O p i n s , r e s p e c t i v e l y .
T M S T e s t M o d e S e l e c t S e r i a l i n p u t p i n s e l e c t s t h e J T A G i n s t r u c t i o n m o d e . T M S s h o u l d b e d r i v e n h i g h d u r i n g u s e r m o d e o p e r a t i o n .
T D I T e s t D a t a I n p u t S e r i a l i n p u t p i n f o r i n s t r u c t i o n s a n d t e s t d a t a . D a t a i s s h i f t e d i n o n t h e r i s i n g e d g e o f T C K .
T D O T e s t D a t a O u t p u t S e r i a l o u t p u t p i n f o r i n s t r u c t i o n s a n d t e s t d a t a . D a t a i s s h i f t e d o u t o n t h e f a l l i n g e d g e o f T C K . T h e s i g n a l i s
t r i - s t a t e d i f d a t a i s n o t b e i n g s h i f t e d o u t o f t h e d e v i c e .
T a b l e 4 . P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N J T A G P i n o u t b y P a c k a g e T y p e
( P I N N U M B E R / M A C R O C E L L # )
D E V I C E
D E V I C E
T C K T M S T D I T D O
P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
4 4 - p i n P L C C 3 2 / B 8 1 3 / A 8 7 / A 3 3 8 / B 3
4 4 - p i n T Q F P 2 6 / B 8 7 / A 8 1 / A 3 3 2 / B 3
T a b l e 5 . P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N L o w - L e v e l J T A G B o u n d a r y - S c a n C o m m a n d s
I N S T R U C T I O N
( I n s t r u c t i o n C o d e ) D E S C R I P T I O N
R e g i s t e r U s e d
B y p a s s P l a c e s t h e 1 b i t b y p a s s r e g i s t e r b e t w e e n t h e T D I a n d T D O p i n s , w h i c h a l l o w s t h e B S T d a t a t o p a s s
s y n c h r o n o u s l y t h r o u g h t h e s e l e c t e d d e v i c e t o a d j a c e n t d e v i c e s d u r i n g n o r m a l d e v i c e o p e r a t i o n . T h e B y p a s s
( 1 1 1 1 )
i n s t r u c t i o n c a n b e e n t e r e d b y h o l d i n g T D I a t a c o n s t a n t h i g h v a l u e a n d c o m p l e t i n g a n I n s t r u c t i o n - S c a n c y c l e .
B y p a s s R e g i s t e r
I d c o d e S e l e c t s t h e I D C O D E r e g i s t e r a n d p l a c e s i t b e t w e e n T D I a n d T D O , a l l o w i n g t h e I D C O D E t o b e s e r i a l l y s h i f t e d
o u t o f T D O . T h e I D C O D E i n s t r u c t i o n p e r m i t s b l i n d i n t e r r o g a t i o n o f t h e c o m p o n e n t s a s s e m b l e d o n t o a p r i n t e d
( 0 0 0 1 )
c i r c u i t b o a r d . T h u s , i n c i r c u m s t a n c e s w h e r e t h e c o m p o n e n t p o p u l a t i o n m a y v a r y , i t i s p o s s i b l e t o d e t e r m i n e
B o u n d a r y - S c a n R e g i s t e r
w h a t c o m p o n e n t s e x i s t i n a p r o d u c t .
1 9 9 8 O c t 0 6 7
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
3 . 3 - v o l t s u p p l y r e q u i r e d b y t h e d e v i c e f o r n o r m a l o p e r a t i o n . A s e t o f
3 . 3 - V o l t , I n - S y s t e m P r o g r a m m i n g ( I S P )
l o w - l e v e l I S P b a s i c c o m m a n d s i m p l e m e n t e d i n t h e
I S P i s t h e a b i l i t y t o r e c o n f i g u r e t h e l o g i c a n d f u n c t i o n a l i t y o f a
P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N e n a b l e t h i s f e a t u r e . T h e I S P c o m m a n d s
d e v i c e , p r i n t e d c i r c u i t b o a r d , o r c o m p l e t e e l e c t r o n i c s y s t e m b e f o r e ,
i m p l e m e n t e d i n t h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N a r e s p e c i f i e d i n
d u r i n g , a n d a f t e r i t s m a n u f a c t u r e a n d s h i p m e n t t o t h e e n d c u s t o m e r .
T a b l e 6 . P l e a s e n o t e t h a t a n E N A B L E c o m m a n d m u s t p r e c e d e a l l
I S P p r o v i d e s s u b s t a n t i a l b e n e f i t s i n e a c h o f t h e f o l l o w i n g a r e a s :
I S P c o m m a n d s u n l e s s a n E N A B L E c o m m a n d h a s a l r e a d y b e e n
" D e s i g n
g i v e n f o r a p r e c e d i n g I S P c o m m a n d .
F a s t e r t i m e - t o - m a r k e t
D e b u g p a r t i t i o n i n g a n d s i m p l i f i e d p r o t o t y p i n g
T e r m i n a t i o n s
T h e C o o l R u n n e r êø P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N C P L D s a r e T o t a l C M O S êø
P r i n t e d c i r c u i t b o a r d r e c o n f i g u r a t i o n d u r i n g d e b u g
d e v i c e s . A s w i t h o t h e r C M O S d e v i c e s , i t i s i m p o r t a n t t o c o n s i d e r
B e t t e r d e v i c e a n d b o a r d l e v e l t e s t i n g
h o w t o p r o p e r l y t e r m i n a t e u n u s e d i n p u t s a n d I / O p i n s w h e n
" M a n u f a c t u r i n g
f a b r i c a t i n g a P C b o a r d . T h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N d e v i c e s d o n o t
M u l t i - F u n c t i o n a l h a r d w a r e
h a v e o n - c h i p t e r m i n a t i o n c i r c u i t s , s o i t i s r e c o m m e n d e d t h a t u n u s e d
i n p u t s a n d I / O p i n s b e p r o p e r l y t e r m i n a t e d . A l l o w i n g u n u s e d i n p u t s
R e c o n f i g u r a b i l i t y f o r T e s t
a n d I / O p i n s t o f l o a t c a n c a u s e t h e v o l t a g e t o b e i n t h e l i n e a r r e g i o n
E l i m i n a t e s h a n d l i n g o f f i n e l e a d - p i t c h c o m p o n e n t s f o r
o f t h e C M O S i n p u t s t r u c t u r e s , w h i c h c a n i n c r e a s e t h e p o w e r
p r o g r a m m i n g
c o n s u m p t i o n o f t h e d e v i c e . P h i l i p s r e c o m m e n d s t h e u s e o f 1 0 K &!
R e d u c e d I n v e n t o r y a n d m a n u f a c t u r i n g c o s t s
p u l l - u p r e s i s t o r s f o r t h e t e r m i n a t i o n . U s i n g p u l l - u p r e s i s t o r s a l l o w s
I m p r o v e d q u a l i t y a n d r e l i a b i l i t y
t h e f l e x i b i l i t y o f u s i n g t h e s e p i n s s h o u l d l a t e d e s i g n c h a n g e s r e q u i r e
a d d i t i o n a l I / O . T h e s e u n u s e d p i n s m a y a l s o b e t i e d d i r e c t l y t o V D D ,
" F i e l d S u p p o r t
b u t t h i s w i l l m a k e i t m o r e d i f f i c u l t t o r e c l a i m t h e u s e o f t h e p i n ,
E a s y r e m o t e u p g r a d e s a n d r e p a i r
s h o u l d t h i s b e n e e d e d b y a s u b s e q u e n t d e s i g n r e v i s i o n .
S u p p o r t f o r f i e l d c o n f i g u r a t i o n , r e - c o n f i g u r a t i o n , a n d
c u s t o m i z a t i o n W h e n u s i n g t h e J T A G / I S P f u n c t i o n s , i t i s a l s o r e c o m m e n d e d t h a t
1 0 K &! p u l l - u p r e s i s t o r s b e u s e d o n e a c h o f t h e f o u r m a n d a t o r y
T h e P h i l i p s P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N a l l o w s f o r 3 . 3 - V o l t , i n - s y s t e m
s i g n a l s . L e t t i n g t h e s e s i g n a l s f l o a t c a n c a u s e t h e v o l t a g e o n T M S t o
p r o g r a m m i n g / r e p r o g r a m m i n g o f i t s E E P R O M c e l l s v i a i t s J T A G
c o m e c l o s e t o g r o u n d , w h i c h c o u l d c a u s e t h e d e v i c e t o e n t e r
i n t e r f a c e . A n o n - c h i p c h a r g e p u m p e l i m i n a t e s t h e n e e d f o r
J T A G / I S P m o d e a t u n s p e c i f i e d t i m e s . S e e t h e a p p l i c a t i o n n o t e s
e x t e r n a l l y - p r o v i d e d s u p e r v o l t a g e s , s o t h a t t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
J T A G a n d I S P i n P h i l i p s D e v i c e s a n d T e r m i n a t i n g U n u s e d
m a y b e e a s i l y p r o g r a m m e d o n t h e c i r c u i t b o a r d u s i n g o n l y t h e
C o o l R u n n e r êø I / O P i n s f o r m o r e i n f o r m a t i o n .
T a b l e 6 . L o w L e v e l I S P C o m m a n d s
I N S T R U C T I O N
I N S T R U C T I O N
D E S C R I P T I O N
C O D E
( R e g i s t e r U s e d )
E n a b l e 1 0 0 1 E n a b l e s t h e E r a s e , P r o g r a m , a n d V e r i f y c o m m a n d s .
( I S P S h i f t R e g i s t e r )
E r a s e 1 0 1 0 E r a s e s t h e e n t i r e E E P R O M a r r a y .
( I S P S h i f t R e g i s t e r )
P r o g r a m 1 0 1 1 P r o g r a m s t h e d a t a i n t h e I S P S h i f t R e g i s t e r i n t o t h e a d d r e s s e d E E P R O M r o w .
( I S P S h i f t R e g i s t e r )
V e r i f y 1 1 0 0 T r a n s f e r s t h e d a t a f r o m t h e a d d r e s s e d r o w t o t h e I S P S h i f t R e g i s t e r . T h e d a t a c a n t h e n b e
s h i f t e d o u t a n d c o m p a r e d w i t h t h e J E D E C f i l e . T h e o u t p u t s d u r i n g t h i s o p e r a t i o n c a n b e
( I S P S h i f t R e g i s t e r )
d e f i n e d b y t h e u s e r .
1 9 9 8 O c t 0 6 8
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
J T A G a n d I S P I n t e r f a c i n g
" A u t o m a t e d T e s t E q u i p m e n t
A n u m b e r o f i n d u s t r y - e s t a b l i s h e d m e t h o d s e x i s t f o r J T A G / I S P
" T h i r d p a r t y P r o g r a m m e r s
i n t e r f a c i n g w i t h C P L D s a n d o t h e r i n t e g r a t e d c i r c u i t s . T h e P h i l i p s
" H i g h - E n d I S P T o o l s
P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N s u p p o r t s t h e f o l l o w i n g m e t h o d s :
" P C P a r a l l e l P o r t
F o r m o r e d e t a i l s o n J T A G a n d I S P f o r t h e P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N , r e f e r
t o t h e r e l a t e d a p p l i c a t i o n n o t e : J T A G a n d I S P i n P h i l i p s C P L D s .
" W o r k s t a t i o n o r P C S e r i a l P o r t
" E m b e d d e d P r o c e s s o r
P R O G R A M M I N G S P E C I F I C A T I O N S
S Y M B O L P A R A M E T E R M I N . M A X . U N I T
D C P a r a m e t e r s
V C C P V C C s u p p l y p r o g r a m / v e r i f y 3 . 0 3 . 6 V
I C C P I C C l i m i t p r o g r a m / v e r i f y 2 0 0 m A
V I H I n p u t v o l t a g e ( H i g h ) 2 . 0 V
V I L I n p u t v o l t a g e ( L o w ) 0 . 8 V
V S O L O u t p u t v o l t a g e ( L o w ) 0 . 5 V
V S O H O u t p u t v o l t a g e ( H i g h ) 2 . 4 V
T D O _ I O L O u t p u t c u r r e n t ( L o w ) 8 m A
T D O _ I O H O u t p u t c u r r e n t ( H i g h ) 8 m A
A C P a r a m e t e r s
f M A X T C K m a x i m u m f r e q u e n c y 1 0 M H z
P W E P u l s e w i d t h e r a s e 1 0 0 m s
P W P P u l s e w i d t h p r o g r a m 1 0 m s
P W V P u l s e w i d t h v e r i f y 1 0 µ s
I N I T I n i t i a l i z a t i o n t i m e 1 0 0 µ s
T M S _ S U T M S s e t u p t i m e b e f o r e T C K ‘! 1 0 n s
T D I _ S U T D I s e t u p t i m e b e f o r e T C K ‘! 1 0 n s
T M S _ H T M S h o l d t i m e a f t e r T C K ‘! 2 5 n s
T D I _ H T D I h o l d t i m e a f t e r T C K ‘! 2 5 n s
T D O _ C O T D O v a l i d a f t e r T C K “! 4 0 n s
1 9 9 8 O c t 0 6 9
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
A B S O L U T E M A X I M U M R A T I N G S 1
S Y M B O L P A R A M E T E R M I N . M A X . U N I T
V D D S u p p l y v o l t a g e 2 0 . 5 7 . 0 V
V I I n p u t v o l t a g e 1 . 2 V D D + 0 . 5 V
V O U T O u t p u t v o l t a g e 0 . 5 V D D + 0 . 5 V
I I N I n p u t c u r r e n t 3 0 3 0 m A
I O U T O u t p u t c u r r e n t 1 0 0 1 0 0 m A
T J M a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 4 0 1 5 0 ° C
T s t r S t o r a g e t e m p e r a t u r e 6 5 1 5 0 ° C
N O T E S :
1 . S t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d m a y c a u s e m a l f u n c t i o n o r p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . T h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y . F u n c t i o n a l o p e r a t i o n a t
t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l a n d p r o g r a m m i n g s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d .
2 . T h e c h i p s u p p l y v o l t a g e m u s t r i s e m o n o t o n i c a l l y .
O P E R A T I N G R A N G E
P R O D U C T G R A D E T E M P E R A T U R E V O L T A G E
C o m m e r c i a l 0 t o + 7 0 ° C 3 . 3 ± 1 0 % V
I n d u s t r i a l 4 0 t o + 8 5 ° C 3 . 3 ± 1 0 % V
1 9 9 8 O c t 0 6 1 0
P h i l i p s S e m i c o n d u c t o r s P r o d u c t s p e c i f i c a t i o n
3 2 m a c r o c e l l C P L D w i t h e n h a n c e d c l o c k i n g P Z 3 0 3 2 C / P Z 3 0 3 2 N
D C E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S F O R C O M M E R C I A L G R A D E D E V I C E S
C o m m e r c i a l : 0 ° C d" T a m b d" + 7 0 ° C ; 3 . 0 V d" V D D d" 3 . 6 V
S Y M B O L P A R A M E T E R T E S T C O N D I T I O N S M I N . M A X . U N I T
V I L I n p u t v o l t a g e l o w V D D = 3 . 0 V 0 . 8 V
V I H I n p u t v o l t a g e h i g h V D D = 3 . 6 V 2 . 0 V
V I I n p u t c l a m p v o l t a g e 3 V D D = 3 . 0 V , I I N = 1 8 m A 1 . 2 V
V O L O u t p u t v o l t a g e l o w V D D = 3 . 0 V , I O L = 8 m A 0 . 5 V
V O H O u t p u t v o l t a g e h i g h V D D = 3 . 0 V , I O H = 8 m A 2 . 4 V
I I L I n p u t l e a k a g e c u r r e n t l o w V D D = 3 . 6 V ( e x c e p t C K O ) , V I N = 0 V 1 0 1 0 µ A
I I H I n p u t l e a k a g e c u r r e n t h i g h V D D = 3 . 6 V , V I N = 3 . 0 V 1 0 1 0 µ A
I I L C l o c k i n p u t l e a k a g e c u r r e n t V D D = 3 . 6 V , V I N = 0 . 4 V 1 0 1 0 µ A
I O Z L 3 - S t a t e d o u t p u t l e a k a g e c u r r e n t l o w V D D = 3 . 6 V , V I N = 0 . 4 V 1 0 1 0 µ A
I O Z H 3 - S t a t e d o u t p u t l e a k a g e c u r r e n t h i g h V D D = 3 . 6 V , V I N = 3 . 0 V 1 0 1 0 µ A
I D D Q 1 S t a n d b y c u r r e n t V D D = 3 . 6 V , T a m b = 0 ° C 3 5 µ A
V D D = 3 . 6 V , T a m b = 0 ° C @ 1 M H z 0 . 3 m A
I D D D 1 , 2 D y n a m i c c u r r e n t
I D D D 1 , 2 D y n a m i c c u r r e n t
V D D = 3 . 6 V , T a m b = 0 ° C @ 5 0 M H z 1 0 m A
I O S S h o r t c i r c u i t o u t p u t c u r r e n t 3 1 p i n a t a t i m e f o r n o l o n g e r t h a n 1 s e c o n d 5 1 0 0 m A
C I N I n p u t p i n c a p a c i t a n c e 3 T a m b = 2 5 ° C , f = 1 M H z 8 p F
C C L K C l o c k i n p u t c a p a c i t a n c e 3 T a m b = 2 5 ° C , f = 1 M H z 5 1 2 p F
C I / O I / O p i n c a p a c i t a n c e 3 T a m b = 2 5 ° C , f = 1 M H z 1 0 p F
N O T E S :
1 . S e e T a b l e 2 , p a g e 6 f o r t y p i c a l v a l u e s .
2 . T h i s p a r a m e t e r m e a s u r e d w i t h a 1 6 b i t , l o a d a b l e u p / d o w n c o u n t e r l o a d e d i n t o e v e r y l o g i c b l o c k , w i t h a l l o u t p u t s d i s a b l e d a n d u n l o a d e d .
I n p u t s a r e t i e d t o V D D o r g r o u n d . T h i s p a r a m e t e r g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n , n o t t e s t i n g .
3 . T h i s p a r a m e t e r g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n , n o t b y t e s t .
A C E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S 1 F O R C O M M E R C I A L G R A D E D E V I C E S
C o m m e r c i a l : 0 ° C d" T a m b d" + 7 0 ° C ; 3 . 0 V d" V D D d" 3 . 6 V
8 1 0 1 2
S Y M B O L P A R A M E T E R U N I T
S Y M B O L P A R A M E T E R U N I T
M I N . M A X . M I N . M A X . M I N . M A X .
t P D _ P A L P r o p a g a t i o n d e l a y t i m e , i n p u t ( o r f e e d b a c k n o d e ) t o o u t p u t t h r o u g h P A L 2 8 2 1 0 2 1 2 n s
t P D _ P L A P r o p a g a t i o n d e l a y t i m e , i n p u t ( o r f e e d b a c k n o d e ) t o o u t p u t t h r o u g h P A L &