可編程芯片：拼合成一個(gè)模擬解決方案

　　要點(diǎn)

　　經(jīng)濟形勢刺激了對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)系統的設計流程。

　　設計流取決于供應商為理解芯片而提供的隱喻（metaphor）。

　　今后，這些設計流也許是今天FPGA（現場(chǎng)可編程門(mén)陣列）流的混合信號版。

　　可配置模擬IC已經(jīng)出現了多年，表面看來(lái)對市場(chǎng)的影響不及其數字同胞FPGA（現場(chǎng)可編程門(mén)陣列）。不過(guò)，當前的經(jīng)濟形勢卻使可編程模擬標準產(chǎn)品的概念突然顯現出吸引力。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)域的設計前沿，不花費很多的設計成本，并且不存在會(huì )影響任何一個(gè)設計進(jìn)入量產(chǎn)的最終用戶(hù)需求。這樣的日子可能為時(shí)不遠了。
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：這些芯片應該采用哪種設計方法？傳統的直觀(guān)式模擬設計流程（仍需主要依靠試驗板試驗驗證）還有意義嗎？或者用戶(hù)會(huì )發(fā)現用于FPGA器件的流程（即前端用系統級語(yǔ)言，驗證用仿真）可能更適用？答案既復雜而又有益。

　　各種架構

　　這種復雜性的原因之一是，在“可編程模擬”的共有描述下，存在著(zhù)大量的架構。一個(gè)極端情況是特定功能芯片，它有高度的用戶(hù)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(zhù)大量小型的非專(zhuān)用模擬功能塊。兩種極端在結構與功能上都有差別，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控功能。

　　考慮兩個(gè)例子。一個(gè)是Lattice半導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(zhù)一塊當代PCB（印刷電路板）上多個(gè)電源的時(shí)序與觸發(fā)。多數情況下，它們是Lattice運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、可編程閾值監控器以及DAC，用于檢測輸出電壓，并為電源的反饋回路提供精密調整的電壓。

　　對另一端，考慮Anadigm公司的FPAA（現場(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)電容模擬信號處理電路。FPAA中編程的作用不僅是設定電路的參數，也能創(chuàng )建電路的拓撲結構。甚至這些產(chǎn)品中的“可編程能力”也有兩種含義。因此設計者用于處理它們的方法也有差別。