可编程芯片：拼合成一个模拟解决方案

　　要点

　　经济形势刺激了对可编程模拟元件的兴趣。

　　不存在将可编程模拟芯片用于一个系统的设计流程。

　　设计流取决于供应商为理解芯片而提供的隐喻（metaphor）。

　　今后，这些设计流也许是今天FPGA（现场可编程门阵列）流的混合信号版。

　　可配置模拟IC已经出现了多年，表面看来对市场的影响不及其数字同胞FPGA（现场可编程门阵列）。不过，当前的经济形势却使可编程模拟标准产品的概念突然显现出吸引力。一些需求能很好地适合这些器件的优点：保持在某个产品领域的设计前沿，不花费很多的设计成本，并且不存在会影响任何一个设计进入量产的最终用户需求。这样的日子可能为时不远了。
不过，如果可编程模拟时代到来了，仍然有一个很大的问题：这些芯片应该采用哪种设计方法？传统的直观式模拟设计流程（仍需主要依靠试验板试验验证）还有意义吗？或者用户会发现用于FPGA器件的流程（即前端用系统级语言，验证用仿真）可能更适用？答案既复杂而又有益。

　　各种架构

　　这种复杂性的原因之一是，在“可编程模拟”的共有描述下，存在着大量的架构。一个极端情况是特定功能芯片，它有高度的用户可配置能力，而不改变其基本功能。在另一个极端上，有些芯片是FPGA的模拟近亲，即有着大量小型的非专用模拟功能块。两种极端在结构与功能上都有差别，其意义在于它们有不同的需求。

图1，Lattice公司的1220AT8为板上的一组电源提供可编程的监控功能。

　　考虑两个例子。一个是Lattice半导体公司的可编程电源控制器系列（图1）。这些多功能芯片控制着一块当代PCB（印刷电路板）上多个电源的时序与触发。多数情况下，它们是Lattice运用自己的可编程逻辑技术做成的简单PLD（可编程逻辑器件）。这些芯片亦包括精密ADC、可编程阈值监控器以及DAC，用于检测输出电压，并为电源的反馈回路提供精密调整的电压。

　　对另一端，考虑Anadigm公司的FPAA（现场可编程模拟阵列）。这些器件基本上是非专用的元件阵列，用于组装成开关电容模拟信号处理电路。FPAA中编程的作用不仅是设定电路的参数，也能创建电路的拓扑结构。甚至这些产品中的“可编程能力”也有两种含义。因此设计者用于处理它们的方法也有差别。