FPAA這發(fā)展軟件提供在芯片上執(zhí)衍模擬電路設(shè)計，TBA820且可以幫你完成每一個電路的細節(jié)。FPAA可以在評估或開發(fā)板上，進行原始程序化或靜態(tài)地重復(fù)程序化。一旦設(shè)計已經(jīng)完成，并在評估版上測試通過，即可動態(tài)地編程化到一個系統(tǒng)板上已安裝的FPAA內(nèi)。在這節(jié)中，我們可以學(xué)習(xí)到在FPAA內(nèi)結(jié)構(gòu)化的設(shè)計流程。
    在學(xué)完本節(jié)后，我們應(yīng)該能夠：說明設(shè)計FPAA需要些什么；在FPAA的設(shè)計中，討論其一般的設(shè)計程序。
    在FPAA內(nèi)設(shè)計一個電路所需要的工具包括一臺計算機執(zhí)行發(fā)展軟件、一個具有可連接到電腦端口的標準接口的PC板和已安裝在PC板上FPAA組件（通常稱為測試板）。圖19.13表示其安裝圖。電腦使用發(fā)展軟件

             
   1.開發(fā)軟件
    開發(fā)軟件可以在計算機上輸入一個電路設(shè)計，仿真這個設(shè)計并確定它工作在所期望的情況下，以及下載設(shè)計到FPAA芯片內(nèi)。
    使用這個軟件時，你可以從模擬電路數(shù)據(jù)庫選擇所要的器件，然后拖動所選擇的器件到銀幕上。注意銀幕上的電路，其參數(shù)是可以設(shè)定的。例如，你可以設(shè)定放大器的增益、濾波器的臨界頻率、積分器的輸出變化率等。這些電路可以連接到輸入及輸出端并可以互相連接而建立成一個窗口電路。一旦電路被測試完畢后．你可以下載它到芯片中。圖19.14所示為一般設(shè)計程序的流程圖。

                
    有時候，當(dāng)電路設(shè)計下載到FPAA里時，其工作比起軟件仿真的值，將會有輕微的變化。在這個情況下，F(xiàn)PAA芯片可以依需求作無限次的重復(fù)編程化，去調(diào)整設(shè)計以達到所要求的正確硬件操作。
   2.用特定的開發(fā)軟件設(shè)計
    AnadigmDesigner2是一個卓越的FPAA開發(fā)軟件。AnadigmDesigner2提供了一個或多個稱為CAM次電路中的很多功能，如選擇、置放、寫、模擬等。CAM( configurable analog modules)在模擬設(shè)計中是可以建構(gòu)的對話框(building blocks)，且可以事先建構(gòu)其模擬功能，并可以修正其所需要的參數(shù)值。表19.1表示常用的CAM的部分資料表。對于每一個CAM來講，這些參數(shù)可以依照其需求特性來作編程化或重復(fù)編程化的動作。例如，在四次濾波器( biquadratic filter) CAM中，你可以去設(shè)定其增益、臨界頻率和Q值。某些CAM是單一函數(shù)，如積分器；有些則為多函數(shù)，如四次濾波器，其中你還可以選擇使用低通、高通、帶通或帶止濾波器。

    
    圖19.15以一個空白的窗口為開始，CAM可以被選擇和放置在這個窗口中并且可以互相連接。在任何時候，你可以通過文件菜單( File menu)中選擇New的選項，或刪除CAM及連接，來產(chǎn)生空白的窗口。這都只是對每一個步驟的簡單描述。對于更詳細的步驟，可以登錄網(wǎng)址www. anadigm. com去下載更完整的文件。我們將用簡單的單- CAM電路來敘述這些步驟。

                   
    接下來的步驟是從結(jié)構(gòu)化模擬模塊(CAM)的對話框去選擇一個CAM，此方式可由點選工具列的symbol得到。在這例子我們選擇積分器，如圖19.16示。

                  
    下一步驟，拖動所選擇CAM圖標并放入設(shè)計的窗口。CAM需要使用稱為“線(wire)”的連接工具。如圖19. 17所示，這是一個簡單的積分器例子，它連接了一個輸入及一個輸出。

                  
    一旦選定CAM井在聯(lián)機之前，將出現(xiàn)如圖19. 18所示的參數(shù)框。你可以依照特定形式的CAM來設(shè)定參數(shù)的數(shù)目。

                   
    在這個例子中，積分常數(shù)是唯一可以決定的參數(shù)。除此之外，你可以使積分器變成反相或非反相。
    在設(shè)計窗口里，你可以選擇CAM內(nèi)的參數(shù)來設(shè)定及連接這個電路。現(xiàn)在，你應(yīng)該通過執(zhí)行仿真程序來證明其適當(dāng)?shù)夭僮�。首先，選擇一個信號產(chǎn)生器及其代表的圖標放置在輸入點上。選擇其圖標來產(chǎn)生參數(shù)窗口，之后選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)和設(shè)定其值。在這個例子里，選擇輸出脈沖、設(shè)定lookHz的頻率、峰值電壓1V及工作周期(duty cycle)為50%，如圖19.19所示。

                      
    最后，選擇示波器探針圖標并放置于輸入端。再次選擇和放置另一個探針圖標在輸出端，如圖19. 20所示。至多可放置四個探針在接在線，如CAM的輸入及輸出端或任何輸入及輸出單元。

                  
    開始模擬其設(shè)計，然后在示波器上觀察其結(jié)果。在這個例子中，輸入為方波以及輸出為三角波如圖19. 21所示。

                 
    假設(shè)測試板（參見圖19.22）連接到電腦的串行端口，你可以下載設(shè)計到FPAA并安裝在這個板上。下載(downloading)是將軟件設(shè)計放入FPAA芯片內(nèi)的一種過程，并可以通過選擇菜單上的“Configure>Write theconfiguration data to serial port”項目來完成。這個動作只要花費兩秒鐘。在下載之后，這個電路在芯片中執(zhí)行，并通過連接實際的信號產(chǎn)生器和示波器到板子上適當(dāng)?shù)囊_來進行測試。

                        
   3. FPAA主要操作
    使用測試板(development or evaluation board)來實現(xiàn)模擬電路設(shè)計之后，設(shè)計結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件可以被下載到安裝FPAA系統(tǒng)的EPROM中。當(dāng)系統(tǒng)開機或重置時，F(xiàn)PAA可以從EPROM中去結(jié)構(gòu)化自己。這是靜態(tài)結(jié)構(gòu)化的形式，因為當(dāng)電源第一次加上或當(dāng)系統(tǒng)重置時FPAA必須從零開始設(shè)計，而不是主動地去執(zhí)行它自己的設(shè)計指令。
    FPAA的主要優(yōu)點是他可以動態(tài)地重復(fù)結(jié)構(gòu)化。動態(tài)的重復(fù)結(jié)構(gòu)化(dynamic reconfiguration)是指一個設(shè)計上的修正或是一個完全新的設(shè)計可以在系統(tǒng)操作當(dāng)中被下載到FPAA內(nèi)，而不需要關(guān)閉或重置系統(tǒng)。這就是著名的“on-the-fly”的重復(fù)結(jié)構(gòu)化，并且通過連接FPAA到主微處理器來加以實現(xiàn)。圖19. 23示出其簡單的框圖。
    當(dāng)使用主微處理器時，可以同時實現(xiàn)靜態(tài)和動態(tài)的重復(fù)結(jié)構(gòu)化。在靜態(tài)地結(jié)構(gòu)化FPAA中，由主處理器(host processor)轉(zhuǎn)換設(shè)計數(shù)據(jù)文件到FPAA之前，需要一個系統(tǒng)重置程序。在動態(tài)地結(jié)構(gòu)化FPAA中，設(shè)計數(shù)據(jù)文件可以在單一頻率周期內(nèi)“on-the -fly”轉(zhuǎn)換完成，并且不用重置這個系統(tǒng)。動態(tài)重復(fù)結(jié)構(gòu)化在特殊的應(yīng)用中會顯得特別好用，例如在初始設(shè)計之特定參數(shù)必須被調(diào)AnadigmDesigner2軟件是使用C語言開發(fā)的，并且在主處理器的控制下，對應(yīng)于FPAA內(nèi)的模擬電路的改變需求，從EPROM以“on-the -fly”下載數(shù)據(jù)到FPAA內(nèi)。每一個可結(jié)構(gòu)化模擬模塊(configurable analogmodule，CAM)都結(jié)合了處理可編程化參數(shù)的C語言函數(shù)。舉一個C語言應(yīng)用的例子，例如可調(diào)整濾波器，當(dāng)濾波器的級數(shù)是固定的，但是其臨界頻率、Q值、增益則是需要“on-the -fly”周期性地調(diào)整。