基于Verilog語言的FPAA芯片數字電路設計.pdf

1、現場可編程模擬陣列(FPAA，Field Programmable Analog Arrays)，是近年出現的一類新型集成電路。FPAA區(qū)別于其它模擬集成電路的最大的特點就是現場可編程(Field Programmable)，即在出廠后可以由用戶通過編程來配置器件的內部連接和元器件參數，以獲得所需要的電路功能。無論是電路設計、調試還是樣機制作，使用可編程模擬器件與相應的開發(fā)工具軟件配合，就可以像使用可編程數字器件(如FPGA)設計數字電

2、路那樣方便、快捷的完成模擬電路的設計、修改和驗證。從可編程模擬器件問世以來，國外先后有IMP、Motorola、Lattice和FAS等多家公司推出過可編程模擬器件系列產品，然而國內對FPAA的研究卻相當缺乏，所以有必要在這方面做一些研究。 本論文討論了一種基于開關電容(SC，Switched Capacitor)技術的FPAA芯片的研究與實現，作者所在的FPAA項目小組在近兩年的時間里，從調研FPAA的研究背景和國內外研究現狀

3、，以及研究FPAA的相關論文和專利出發(fā)，采用集成電路正向設計方法完成了本次設計，具體工作如下： 第一、設計準備：設計開始之前調研了FPAA的研究背景和國內外研究現狀，查閱了大量與FPAA相關的論文和專利，對目前主流的FPAA實現技術進行了解。 第二、項目規(guī)劃：制定設計目標，把芯片劃分為數字和模擬兩大部分，計劃模擬電路采用傳統(tǒng)的電路原理圖輸入法進行設計而數字電路采用Verilog硬件描述語言進行設計。 第三、模塊設

4、計：根據計劃分別對芯片的數字電路和模擬電路進行設計和仿真驗證。 第四、混合仿真：在子模塊的仿真完成以后，開始進行整個設計的數?；旌戏抡妗?第五、版圖設計：先分別完成模擬版圖和數字版圖的設計，其中數字電路的版圖設計采用對hdl程序進行綜合再布局布線的方式設計，最后再把數模兩部分版圖拼接起來完成最終的版圖設計。 經過近兩年的努力，本次FPAA芯片的設計工作已經取得了階段性成果。通過仿真對芯片進行模擬編程可以配置出濾波