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ispPAC培训教程第一节ispPAC简介第二节在系统可编程模拟电路的结构第三节ispPAC的接口电路第四节增益调整方法第五节滤波器设计第六节PACDesigner软件使用方法第一节ispPAC简介1992年美国Lattice公司发明了在系统可编程技术(In-SystemProgrammability)，彻底改变了传统数字电子系统的设计和实现方法，开创了数字系统设计的里程碑。在21世纪来临的前夕，1999年11月，Lattice公司又推出了在系统可编程模拟电路(In-SystemProgrammabilityProgrammableAnalogCircuits)，翻开了模拟电路设计方法的新篇章。为电子设计自动化(EDA)技术的应用开拓了更广阔的前景。与数字的在系统可编程大规模集成电路(ispLSI)一样，在系统可编程模拟器件允许设计者使用开发软件在计算机中设计、修改模拟电路，进行电路特性模拟，最后通过编程电缆将设计方案下载至芯片中。在系统可编程器件可实现三种功能：(1)信号调理(2)信号处理(3)信号转换。信号调理主要是能够对信号进行放大、衰减、滤波。信号处理是指对信号进行求和、求差、积分运算。信号转换是指能把数字信号转换成模拟信号。目前已推出了两种器件:ispPAC10和ispPAC20。ispPAC的开发软件为PACDesigner，对计算机的软、硬件配置要求如下:(1)Windows95,98,NT(2)16MBRAM(3)10MB硬盘(4)PentiumCPU软件主要特征(1)设计输入方式原理图输入(2)模拟可观测电路的幅频和相频特性(3)支持的器件ispPAC10ispPAC20(4)内含用于低通滤波器设计的宏(5)能将设计直接下载第二节在系统可编程模拟电路的结构在系统可编程模拟电路提供三种可编程性能。(1)可编程功能：具有对模拟信号进行放大、转换、滤波的功能。(2)可编程互联：能把器件中的多个功能块进行互联，能对电路进行重构，具有百分之百的电路布通率。(3)可编程特性：能调整电路的增益、带宽和阈值。可以对电路板上的ispPAC器件反复编程，编程次数可达10000次。把高集成度，精确的设计集于一片ispPAC器件中，取代了由许多独立标准器件所实现的电路功能。图2.1ispPAC10内部结构框图图2.2ispPAC10内部电路ispPAC10器件的结构由四个基本单元电路，模拟布线池，配置存储器，参考电压，自动校正单元和ISP接口所组成。器件用5V单电源供电。基本单元电路称为PAC块(PACblock)，PAC块PAC块配置存储器模拟布线池参考电压自校正PAC块PAC块它由两个仪用放大器和一个输出放大器所组成，配以电阻、电容构成一个真正的差分输入，差分输出的基本单元电路，如图2.3所示。所谓真正的差分输入，差分输出是指每个仪用放大器有两个输入端，输出放大器的输出也有两个输出端。电路的输入阻抗为109，共模抑制比为69db，增益调整范围为－10至＋10。PAC块中电路的增益和特性都可以用可编程的方法来改变，采用一定的方法器件可配置成1至10000倍的各种增益。输出放大器中的电容CF有128种值可供选择。反馈电阻RF可以断开或连通。器件中的基本单元可以通过模拟布线池(AnalogRoutingPool)实现互联，以便实现各种电路的组合。图2.3ispPAC中的PAC块(PACblock)每个PAC块都可以独立地构成电路，也可以采用级联的方式构成电路以实现复杂的模拟电路功能。图2.4表示了两种不同的连接方法。图2.4(a)表示各个PAC块作为独立的电路工作，图2.4(b)为四个PAC块级联构成一个复杂的电路。利用基本单元电路的组合可进行放大、求和、积分、滤波。可以构成低通双二阶有源滤波器和梯型滤波器，且无需在器件外部连接电阻、电容元件。(a)(b)图2.4ispPAC10中不同的使用形式ispPAC20器件由两个基本单元电路PAC块、两个比较器、一个8位的D/A转换器、配置存储器、参考电压、自动校正单元和ISP接口所组成。其内部结构框图如图2.5所示。PAC块PAC块比较器比较器模拟布线池参考电压DAC自校正配置存储器图2.5ispPAC20内部框图图2.6ispPAC20内部电路DACPACell这是一个8位电压输出的DAC。接口方式可自由选择为：8位的并行方式；串行JTAG寻址方式；串行SPI寻址方式。在串行方式中，数据总长度为8位，D0处于数据流的首位，D7为最末位。DAC的输出是完全差分形式，可以与器件内部的比较器或仪用放大器相连，也可以直接输出。无论采用串行还是并行的方式，DAC的编码均为以下表格所示。表2...