Herhangi bir Analog FPGA var mı?

Anladığım kadarıyla FPGA'lar, bir dijital devre tasarlamanıza ve oluşturmanıza izin veren esnek "dijital" devrelerdir.

Kulağa saf veya saçma gelebilir ama amplifikatörler veya A / D veya D / A veya alıcı vericiler veya daha basit bileşenler gibi tasarımcıya analog bileşenleri de sağlayan FPGA'lar veya başka "esnek" teknolojiler olup olmadığını merak ediyordum.

Elektronik Programlanabilir Analog Devre (EPAC) adında bir ürün hattı kullandım, muhtemelen şimdiye kadar on yıl önce bir FPGA'nın analog eşdeğeri olduğu iddia edildi ve Cypress yıllardır PSoC (Programlanabilir Hem analog hem de dijital devrelerin değiştirilebilen bir dizisini içeren System On Chip). Her iki durumda da cihazların, esasen keyfi yönlendirmeye izin vermek için yeterli ara bağlantıya sahip yüzlerce veya binlerce blok sağlamak yerine, sınırlı sayıda yönlendirme seçeneğine sahip oldukça az sayıda işlevsel bloğa (PSoC durumunda 3 ila 24 veya daha fazla) sahip olduğunu unutmayın. .

Analog FPGA'ların dijital cihazların tasarım esnekliğine yakın bir yerde bulunmamasının bir nedeni, her biri 10dB sinyal-gürültü oranına sahip düzinelerce veya yüzlerce yönlendirme ve mantık devresi üzerinden bir dijital sinyal geçse bile (SNR), yani sinyal kadar 1/3 gürültü var demektir, elde edilen sinyal temiz olabilir. Buna karşılık, analog bir cihazdan temiz bir sinyal almak, sinyalin geçtiği her aşamada temiz olmalıdır. Yönlendirme ne kadar karmaşıksa, başıboş sinyalleri almak o kadar zor olur.

Çok fazla talep etmeyen uygulamalarda, bir yongada birleştirilen az miktarda analog devre olması yararlı olabilir. Örneğin, doğrudan bir piezo hoparlörü sürmek için bir PSoC kullanan bir müzik kutusu tasarladım; PSoC bir DAC, dördüncü dereceden düşük geçişli bir filtre ve çıkış yükselticisi içerir. Filtreleme ve büyütmeyi yapmak için ayrı bir çip kullanmak zor olmazdı, ancak PSoC kullanmak fazladan bir çipe olan ihtiyacı önledi.

Bu , Google’dan ilk çekim; Çok yeni bir teknoloji gibi görünüyor ve sadece birkaç üretici bunları üretiyor.

Analog parçanın FPGA bloğu kadar esnek olup olmadığını bilmiyorum, ancak kesin olarak özellikleri birleştiriyor.

GÜNCELLEME: Actel'de, modele bağlı olarak yalnızca entegre bir ADC (ASIC) ve sabit sayıda analog giriş vardır.

Yıllar önce, Lattice farklı sistem içi programlanabilir analog blok konfigürasyonları ile ispPAC adında bir seriye sahipti . FPGA seviyesinden daha fazla CPLD seviyesi karmaşıklığı. Bunların hepsi artık eski.

Bir çipin "hepsini yapmasına" izin vermek için farklı analog uygulamalar arasında gereksinimlerde çok fazla bir değişiklik olduğundan şüpheleniyorum. Örneğin, bir tasarımda, 16 bit hassasiyetle bir ADC giriş arabelleğine ihtiyacınız olabilir; bir başkasında sadece 8 bit hassasiyete ihtiyaç duyabilir ve maliyeti mümkün olduğunca düşük tutmak isteyebilirsiniz. Genel amaçlı bir programlanabilir bloğun bu uygulamaların her ikisine de aynı anda uyabileceği bir yöntem yoktur.

Triad Yarı İletken, www.TriadSemi.com , yapılandırılabilir analog ve karışık sinyal dizileri (VCA'lar olarak bilinir) aracılığıyla yapar. Bu VCA'lar tek maskeli yapılandırılabilir ve sahada programlanamaz. Bu, bir VCA ile ilişkili bir maske şarjı ve işlem süresi olduğu anlamına gelir.

VCA üretim maliyetleri, geleneksel bir tam özel karışık sinyal ASIC'den önemli ölçüde düşüktür. VCA imalat, paket ve test, geleneksel ASIC'ler için 4-6 aya göre dört hafta kadar kısa olabilir.

Alan Programlanabilir Analog, yönlendirme dokusunda çok sayıda transistör bulunduğundan ciddi gürültü ve performans sorunlarından muzdariptir.

Yapılandırılabilir Analog aracılığıyla, bağlantı kaynağı olarak vias kullanır. Bu viyaslar, tamamen özel bir tasarımın standart bir parçasıdır, ancak yapılandırılabilir bir analog dizide yalnızca bir tasarımı belirli bir VCA üzerine yapılandırmak için viyas değişikliği yapılır.

Vize çok yüksek performans, düşük direnç ve düşük gürültülü. Yapılandırılmış diziler sayesinde çok daha düşük geliştirme maliyetleri ve üretim süreleri ile tam özel karışık sinyal IC performansına sahip.

Ben bir makale yayınlanmıştır Neden Alanda Programlanabilir Analog Little Too Programlanabilir olduğunu PlanetAnalog.com üzerinde.

Mikrodenetleyiciniz bazı analog bileşenlere sahip olabilir. Örneğin, STM32F303x (A | C) 4 opamp (§3.15) ve 7 karşılaştırıcıya (§3.16) sahiptir.

Çok sınırlı bir kişiselleştirilebilirlik var - örneğin, opamp'ların çıkışları mikrodenetleyicinin ADC'sine bağlanabilir, ancak bunlar bir çıkış pinine veya bir dahili karşılaştırıcının girişine bağlanamaz. Bununla birlikte, benzerlerinin çıktıları olabilir bir çıkış pimi bağlanabilir . Tam ara bağlantı matrisi §3.8'de bulunabilir.

Ayrıca, diğer üreticilerin mikrokontrolörlerinin benzer bir konfigürasyonlu çevrebirim setine sahip olduğundan da eminim - fakat son zamanlarda STM32 serisiyle çalışıyorum, bu yüzden tasarımlarına aşinayım.

Microsemi SmartFusion sayfasını;

http://www.microsemi.com/products/fpga-soc/soc-fpga/smartfusion

Bunların hepsi bir çip üzerinde FPGA, uP ve programlanabilir analoga sahiptir. Bunları bir okul projesinde kullandım ve tüm bu bölümleri başarıyla kullandım.

Anadigma, bir FPAA veya alan programlanabilir analog dizi yapar. http://www.anadigm.com/fpaa.asp Tasarımcı yazılımı bir filtre ya da diğer birçok analog işlevi ayarlamayı önemsiz kılıyor. Servenger, Anadigm tasarım yazılımını destekleyen düşük maliyetli bir <400USD geliştirme kartı sunar. PAM 5002R http://www.servenger.com/