可編程模擬器件（Programmable Analog Device）是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路。它既屬于模擬集成電路，又同可編程邏輯器件一樣，可由用戶通過現(xiàn)場編程和配置來改變其內(nèi)部連接和元件參數(shù)從而獲得所需要的電路功能。配合相應(yīng)的開發(fā)工具，其設(shè)計(jì)和使用均可與可編程邏輯器件同樣方便、靈活和快捷。與數(shù)字器件相比，它具有簡潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢；而與普通模擬電路相比，它又具有全集成化、適用性強(qiáng)，便于開發(fā)和維護(hù)（升級）等顯著優(yōu)點(diǎn)，并可作為模擬ASIC開發(fā)的中間媒介和低風(fēng)險(xiǎn)過渡途徑。因此，它特別適用于小型化、低成本、中低精度電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，未來其應(yīng)用將會日益廣泛。
1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與基本原理
通用型可編程模擬器件主要包括現(xiàn)場可編程模擬陣列（FPAA）和在系統(tǒng)可編程模擬電路（ispPAC）兩大類。二者的基本結(jié)構(gòu)與可編程邏輯器件相似，主要包括可編程模擬單元（Configurable Analog Block，CAB）、可編程互連網(wǎng)絡(luò)（Programmable Interconnection Network）、配置邏輯（接口）、配置數(shù)據(jù)存儲器（Configuration Data Memory）、模擬I/O單元（或輸入單元、輸出單元）等幾大部分，如圖1所示。
模擬I/O單元等與器件引腳相連，負(fù)責(zé)對輸入、輸出信號進(jìn)行驅(qū)動和偏置、配置邏輯通過串行、并行總線或在系統(tǒng)編程（ISP）方式，接收外部輸入的配置數(shù)據(jù)并存入配置數(shù)據(jù)存儲器；配置數(shù)據(jù)存儲器可以是移位寄存器、SRAM或者非易失的E2PROM、 FLASH等，其容量可以數(shù)十位至數(shù)千位不等；可編程互連網(wǎng)絡(luò)是多輸入、多輸出的信號交換網(wǎng)絡(luò)，受配置數(shù)據(jù)控制，完成各CAB之間及其與模擬I/O單元之間的電路連接和信號傳遞；CAB是可編程模擬器件的基本單元，一般由運(yùn)行放大器或跨導(dǎo)放大器配合外圍的可編程電容陣列、電阻陣列、開關(guān)陣列等共同構(gòu)成。各元件取值及相互間連接關(guān)系等均受配置數(shù)據(jù)控制，從而呈現(xiàn)不同的CAB功能組態(tài)和元件參數(shù)組合，以實(shí)現(xiàn)用戶所需的電路功能。CAB的性能及其功能組態(tài)和參數(shù)相合的數(shù)目，是決定可編程模擬器件功能強(qiáng)弱和應(yīng)用范圍的主要因素。
數(shù)�；靷R可編程器件可看作是可編程模擬器件的推廣形式。以SIDSA公司的FIPSOC系列（數(shù)模混合現(xiàn)場可編程片上系統(tǒng)）為例，它既包含有模擬的可編程單元和互連網(wǎng)絡(luò)，又包含有由邏輯宏單元和開關(guān)矩組成的FPGA，還包含有A/D、D/A轉(zhuǎn)換器和用于配置與控制的嵌入式微處理器等要，可用于片上系統(tǒng)（SOC）的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)。但其模擬部分的規(guī)模較小，主要面向數(shù)據(jù)采集、實(shí)時監(jiān)控等特定應(yīng)用。
2 基本開發(fā)流程
