可編程芯片：拼合成一個(gè)模擬解決方案

　　要點(diǎn)

　　經(jīng)濟(jì)形勢(shì)刺激了對(duì)可編程模擬元件的興趣。

　　不存在將可編程模擬芯片用于一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。

　　設(shè)計(jì)流取決于供應(yīng)商為理解芯片而提供的隱喻（metaphor）。

　　今后，這些設(shè)計(jì)流也許是今天FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）流的混合信號(hào)版。

　　可配置模擬IC已經(jīng)出現(xiàn)了多年，表面看來(lái)對(duì)市場(chǎng)的影響不及其數(shù)字同胞FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）。不過(guò)，當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)卻使可編程模擬標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的概念突然顯現(xiàn)出吸引力。一些需求能很好地適合這些器件的優(yōu)點(diǎn)：保持在某個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域的設(shè)計(jì)前沿，不花費(fèi)很多的設(shè)計(jì)成本，并且不存在會(huì)影響任何一個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)入量產(chǎn)的最終用戶需求。這樣的日子可能為時(shí)不遠(yuǎn)了。
不過(guò)，如果可編程模擬時(shí)代到來(lái)了，仍然有一個(gè)很大的問(wèn)題：這些芯片應(yīng)該采用哪種設(shè)計(jì)方法？傳統(tǒng)的直觀式模擬設(shè)計(jì)流程（仍需主要依靠試驗(yàn)板試驗(yàn)驗(yàn)證）還有意義嗎？或者用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)用于FPGA器件的流程（即前端用系統(tǒng)級(jí)語(yǔ)言，驗(yàn)證用仿真）可能更適用？答案既復(fù)雜而又有益。

　　各種架構(gòu)

　　這種復(fù)雜性的原因之一是，在“可編程模擬”的共有描述下，存在著大量的架構(gòu)。一個(gè)極端情況是特定功能芯片，它有高度的用戶可配置能力，而不改變其基本功能。在另一個(gè)極端上，有些芯片是FPGA的模擬近親，即有著大量小型的非專(zhuān)用模擬功能塊。兩種極端在結(jié)構(gòu)與功能上都有差別，其意義在于它們有不同的需求。

圖1，Lattice公司的1220AT8為板上的一組電源提供可編程的監(jiān)控功能。

　　考慮兩個(gè)例子。一個(gè)是Lattice半導(dǎo)體公司的可編程電源控制器系列（圖1）。這些多功能芯片控制著一塊當(dāng)代PCB（印刷電路板）上多個(gè)電源的時(shí)序與觸發(fā)。多數(shù)情況下，它們是Lattice運(yùn)用自己的可編程邏輯技術(shù)做成的簡(jiǎn)單PLD（可編程邏輯器件）。這些芯片亦包括精密ADC、可編程閾值監(jiān)控器以及DAC，用于檢測(cè)輸出電壓，并為電源的反饋回路提供精密調(diào)整的電壓。

　　對(duì)另一端，考慮Anadigm公司的FPAA（現(xiàn)場(chǎng)可編程模擬陣列）。這些器件基本上是非專(zhuān)用的元件陣列，用于組裝成開(kāi)關(guān)電容模擬信號(hào)處理電路。FPAA中編程的作用不僅是設(shè)定電路的參數(shù)，也能創(chuàng)建電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。甚至這些產(chǎn)品中的“可編程能力”也有兩種含義。因此設(shè)計(jì)者用于處理它們的方法也有差別。