Luận văn nghiên cứu Ứng dụng công nghệ fpaa trong kỹ thuật Đo

Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay

BO GIÁO DỤC VA BAO TAO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

FPAA TRONG KY THUAT BO

NGANH: DO LƯỜNG VA HỆ THỐNG ĐIỂU KHIỂN

LỜI CẢM ƠN

Trong thời đại Khoa học và Công nghệ, trí thức luôn là hành trang quí

báu đối với mói con người Tri thức cho ta sức mạnh, niềm đam mê và những

khát khao được khám phá thế giới Trên chặng đường làm chú khoa học công nghệ ngày càng nhiều các phát minh mới ra đời đem lại những thành tựu to lốn cho nhân loại Để làm chủ ngôi nhà công nghệ, trí thức luôn là chìa khóa

để mở những cánh cửa đố Cùng sự phát triển của xã hội mỗi người luôn cố gắng fìm tồi, học hôi và nâng cao hiển biết của mình Để có dược sự thành công không thể thiếu sự quan tâm, giúp dỡ của các thầy cô và những thế hệ di

trước

Tôi xin được gửi lời biết ơn chân thành nhất tới PGS.TS Phạm Thị Ngọc Yến, Lh.s Lé Hai Sam da tan tình hướng đẫn và động viên Tôi trong

suốt quá trình thực hiện luận văn của mình

Tôi xin cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo Bộ môn Kỹ thuật đo va tin

học công nghiệp, Trung fâm sau đại học Trường DHIBK IIN đã giúp đỡ Tôi trong quá trình học †ập tại trường

Xin cam ơn gia đình, các bạn đồng nghiệp, khoa Điện- Điện Tử Trường

Cao đẳng KT-KT CN I da tao moi diéu kiện dể Tôi có thể hoàn thành luận văn

của mình

1.4.1 Dạng tín hiệu lấy mẫu trong kỹ thuật chuyến mạch tụ điện 19

1.4.2 Các đặc tính của tín hiệu analog lấy mẫu . 20

1.4.3 Vấn dê chống trùng phổ và lọc san phẳng tín hiệu cee Ol CHƯƠNG 2 THE HE PHAT TRIEN CUA EPAA 22

2.1 Thế hệ thứ nhất - ANIOK40 a - 22

2.1.1 Cấu trúc tổng thể của AN10E40 a 2

2.1.2 Cấu trúc chỉ tiết của CABR - _ - 23

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

3.3 Thủ tục thiết lập cấu hình cho FPAA

3.3.1 Định dạng dữ liên câu hình ban đầu

3.3.2 Dinh dạng dữ liệu thay đối cầu hình động,

3.3.3 Các ví dụ lập cấu bình cho FPAA ¬

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG FPAA TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU TỐC

MÁU

4.1 Giới thiệu chung

4.2 Phương phấp đo thử «is

41.3 Phương pháp đo lưu tốc máu đùng FPAA se

KET LUẬN VẢ HƯÓNG PHÁT TRIỂN

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT

FPAA: Field Programable Analog Array

NRE: Non — Recurrent Engineering cost

CAM: Configurable Analog Modul

CAR: Configurable Analog Block

LUT: Look Up Table

SPI: Serial Peripheral Interface

SSI: Synchronous Serial Interface

QFP: Quad Fald Pack

NOL: Non- Overtlaping

YMR: Voltage Mid-Rail hodc Voltage Main Reference

PCA: Programmable Capacitor Array

PRA: Programmable Resistor Array

SAR: Successive Approximation Register

-10-

những người thiết kế chế tạo ra các mạch diện tử có thể rút ngắn thời gian cẩn thiết để dưa sản phẩm ra thị trường và giảm được chỉ phí kỹ thuật đột xuất

(NRE - Non Recurrent Engineering cosi) các sản phẩm FPAA cũng có thể

được sử dụng lại nhiều lần cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ sự thay đổi cấu

hình của chúng Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay ít ngay cả với các thiết

“Nghiên cứu ứng dung cong nghé FPAA trong kf thuat do”

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Công nghệ FPAA và những tính năng vượt trội trong việc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự

Mực đích của đề tài

¡ Nắm vĩng công nghệ FPAA

+ Ứng dụng công nghệ FPAA trong ®)o lường và Điều khiến.

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

-10-

những người thiết kế chế tạo ra các mạch diện tử có thể rút ngắn thời gian cẩn thiết để dưa sản phẩm ra thị trường và giảm được chỉ phí kỹ thuật đột xuất

(NRE - Non Recurrent Engineering cosi) các sản phẩm FPAA cũng có thể

được sử dụng lại nhiều lần cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ sự thay đổi cấu

hình của chúng Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay ít ngay cả với các thiết

“Nghiên cứu ứng dung cong nghé FPAA trong kf thuat do”

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Công nghệ FPAA và những tính năng vượt trội trong việc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự

Mực đích của đề tài

¡ Nắm vĩng công nghệ FPAA

+ Ứng dụng công nghệ FPAA trong ®)o lường và Điều khiến.

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

3.3 Thủ tục thiết lập cấu hình cho FPAA

3.3.1 Định dạng dữ liên câu hình ban đầu

3.3.2 Dinh dạng dữ liệu thay đối cầu hình động,

3.3.3 Các ví dụ lập cấu bình cho FPAA ¬

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG FPAA TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU TỐC

MÁU

4.1 Giới thiệu chung

4.2 Phương phấp đo thử «is

41.3 Phương pháp đo lưu tốc máu đùng FPAA se

KET LUẬN VẢ HƯÓNG PHÁT TRIỂN

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Sự phát triển và ứng đụng của công nghệ FPAA

Tháng 1 năm 2000, công ty AnadigauéÐ dược thành lập từ 1uội bộ phận của Moforola hoạt dộng theo phương thức kinh cloanh mạo hiểm Sau khi dành dược quyền sở hữu trí tuệ FEAA, Aaadiem tiếp tục cải tiến công nphệ và bất dần một chiến lược toàn diện Đến tháng 9 nam 2000 ho bat dầu tung ra thị trường các sâu phẩm EPAA thế hệ đầu tiên, đó là các vi mạch ANIOE40

"Tháng L1 năm đó, Andigrn tiếp tục giới thiệu thế hệ phát triển dùng cho

FPAA đó là bang mạch có tên gọi AN10DS40 cùng với phần mềm giúp thiết

kế Anadigh Designer nhằm giúp các ký sư thiết kế đánh giá công nghệ FPAA,

phát triển và kiểm tra hoạt động của các hệ (hông ứng đụng

'Tháng 8 năm 2002, Anadigm lại đưa ra thị trường các sảu phẩm I'PAA

thế hệ hai với chủng, loại phong phú hơn nhiền Các vi mạch HPAA đang được

sử dụng phổ biếu hiện nay như AN120104, ANI2IL04, AN220U04, AN221IE04 và AN22IE02 và FPAA thế hệ thứ hai Cùng với các vi mạch

FPAA thế hệ bai, Auadipm tiếp tục đưa ra thị trường công cụ phát triển thế hệ

bai Auadigaxortex có thêm hộ phát triển bằng mạch giúp người thiết kế (ạo ra các mâu thử và kiểm Ira hoạt động của các mạch trước khả triểu khai thực biện

nó

Công nghệ FPAA của Anadigm đã mở mội hướng hoàn íoàn xnới trong

việc thiết kế các hệ thống mạch điện tử tương tự Người ký sư thiết kế có thé

tích hợp nhiều chức năng của hệ thống trên cùng một chip Đồng thời có thể

lập trình thay đổi cấu hình của thiết bị ngay tại hiện trường trong khi nó đang

hoạt động Điều này là rất quan trọng, vì nhiễu khi người thiết kế cản phải điên chỉnh chức năng của thiết bị cho phù hợp với sự thay dối đặc tính của các sensor và các phản tử khác dùng với nó Với Ánadigmvortex, người thiết kế cũng không cần phải là những chuyên gia về lý thuyết mạch điện tử

Sử dụng công nghệ FPAA trong việc thiết kế, chế lạo các mạch điện từ cũng mang lại lợi ích kinh tế rất lớu Ngoài ra công nghệ FPAA còn cho phép

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT

FPAA: Field Programable Analog Array

NRE: Non — Recurrent Engineering cost

CAM: Configurable Analog Modul

CAR: Configurable Analog Block

LUT: Look Up Table

SPI: Serial Peripheral Interface

SSI: Synchronous Serial Interface

QFP: Quad Fald Pack

NOL: Non- Overtlaping

YMR: Voltage Mid-Rail hodc Voltage Main Reference

PCA: Programmable Capacitor Array

PRA: Programmable Resistor Array

SAR: Successive Approximation Register

DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT

FPAA: Field Programable Analog Array

NRE: Non — Recurrent Engineering cost

CAM: Configurable Analog Modul

CAR: Configurable Analog Block

LUT: Look Up Table

SPI: Serial Peripheral Interface

SSI: Synchronous Serial Interface

QFP: Quad Fald Pack

NOL: Non- Overtlaping

YMR: Voltage Mid-Rail hodc Voltage Main Reference

PCA: Programmable Capacitor Array

PRA: Programmable Resistor Array

SAR: Successive Approximation Register

Sự phát triển và ứng đụng của công nghệ FPAA

Tháng 1 năm 2000, công ty AnadigauéÐ dược thành lập từ 1uội bộ phận của Moforola hoạt dộng theo phương thức kinh cloanh mạo hiểm Sau khi dành dược quyền sở hữu trí tuệ FEAA, Aaadiem tiếp tục cải tiến công nphệ và bất dần một chiến lược toàn diện Đến tháng 9 nam 2000 ho bat dầu tung ra thị trường các sâu phẩm EPAA thế hệ đầu tiên, đó là các vi mạch ANIOE40

"Tháng L1 năm đó, Andigrn tiếp tục giới thiệu thế hệ phát triển dùng cho

FPAA đó là bang mạch có tên gọi AN10DS40 cùng với phần mềm giúp thiết

kế Anadigh Designer nhằm giúp các ký sư thiết kế đánh giá công nghệ FPAA,

phát triển và kiểm tra hoạt động của các hệ (hông ứng đụng

'Tháng 8 năm 2002, Anadigm lại đưa ra thị trường các sảu phẩm I'PAA

thế hệ hai với chủng, loại phong phú hơn nhiền Các vi mạch HPAA đang được

sử dụng phổ biếu hiện nay như AN120104, ANI2IL04, AN220U04, AN221IE04 và AN22IE02 và FPAA thế hệ thứ hai Cùng với các vi mạch

FPAA thế hệ bai, Auadipm tiếp tục đưa ra thị trường công cụ phát triển thế hệ

bai Auadigaxortex có thêm hộ phát triển bằng mạch giúp người thiết kế (ạo ra các mâu thử và kiểm Ira hoạt động của các mạch trước khả triểu khai thực biện

nó

Công nghệ FPAA của Anadigm đã mở mội hướng hoàn íoàn xnới trong

việc thiết kế các hệ thống mạch điện tử tương tự Người ký sư thiết kế có thé

tích hợp nhiều chức năng của hệ thống trên cùng một chip Đồng thời có thể

lập trình thay đổi cấu hình của thiết bị ngay tại hiện trường trong khi nó đang

hoạt động Điều này là rất quan trọng, vì nhiễu khi người thiết kế cản phải điên chỉnh chức năng của thiết bị cho phù hợp với sự thay dối đặc tính của các sensor và các phản tử khác dùng với nó Với Ánadigmvortex, người thiết kế cũng không cần phải là những chuyên gia về lý thuyết mạch điện tử

Sử dụng công nghệ FPAA trong việc thiết kế, chế lạo các mạch điện từ cũng mang lại lợi ích kinh tế rất lớu Ngoài ra công nghệ FPAA còn cho phép

-10-

những người thiết kế chế tạo ra các mạch diện tử có thể rút ngắn thời gian cẩn thiết để dưa sản phẩm ra thị trường và giảm được chỉ phí kỹ thuật đột xuất

(NRE - Non Recurrent Engineering cosi) các sản phẩm FPAA cũng có thể

được sử dụng lại nhiều lần cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ sự thay đổi cấu

hình của chúng Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay ít ngay cả với các thiết

“Nghiên cứu ứng dung cong nghé FPAA trong kf thuat do”

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Công nghệ FPAA và những tính năng vượt trội trong việc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự

Mực đích của đề tài

¡ Nắm vĩng công nghệ FPAA

+ Ứng dụng công nghệ FPAA trong ®)o lường và Điều khiến.

-10-

những người thiết kế chế tạo ra các mạch diện tử có thể rút ngắn thời gian cẩn thiết để dưa sản phẩm ra thị trường và giảm được chỉ phí kỹ thuật đột xuất

(NRE - Non Recurrent Engineering cosi) các sản phẩm FPAA cũng có thể

được sử dụng lại nhiều lần cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ sự thay đổi cấu

hình của chúng Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay ít ngay cả với các thiết

“Nghiên cứu ứng dung cong nghé FPAA trong kf thuat do”

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Công nghệ FPAA và những tính năng vượt trội trong việc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự

Mực đích của đề tài

¡ Nắm vĩng công nghệ FPAA

+ Ứng dụng công nghệ FPAA trong ®)o lường và Điều khiến.

Sự phát triển và ứng đụng của công nghệ FPAA

Tháng 1 năm 2000, công ty AnadigauéÐ dược thành lập từ 1uội bộ phận của Moforola hoạt dộng theo phương thức kinh cloanh mạo hiểm Sau khi dành dược quyền sở hữu trí tuệ FEAA, Aaadiem tiếp tục cải tiến công nphệ và bất dần một chiến lược toàn diện Đến tháng 9 nam 2000 ho bat dầu tung ra thị trường các sâu phẩm EPAA thế hệ đầu tiên, đó là các vi mạch ANIOE40

"Tháng L1 năm đó, Andigrn tiếp tục giới thiệu thế hệ phát triển dùng cho

FPAA đó là bang mạch có tên gọi AN10DS40 cùng với phần mềm giúp thiết

kế Anadigh Designer nhằm giúp các ký sư thiết kế đánh giá công nghệ FPAA,

phát triển và kiểm tra hoạt động của các hệ (hông ứng đụng

'Tháng 8 năm 2002, Anadigm lại đưa ra thị trường các sảu phẩm I'PAA

thế hệ hai với chủng, loại phong phú hơn nhiền Các vi mạch HPAA đang được

sử dụng phổ biếu hiện nay như AN120104, ANI2IL04, AN220U04, AN221IE04 và AN22IE02 và FPAA thế hệ thứ hai Cùng với các vi mạch

FPAA thế hệ bai, Auadipm tiếp tục đưa ra thị trường công cụ phát triển thế hệ

bai Auadigaxortex có thêm hộ phát triển bằng mạch giúp người thiết kế (ạo ra các mâu thử và kiểm Ira hoạt động của các mạch trước khả triểu khai thực biện

nó

Công nghệ FPAA của Anadigm đã mở mội hướng hoàn íoàn xnới trong

việc thiết kế các hệ thống mạch điện tử tương tự Người ký sư thiết kế có thé

tích hợp nhiều chức năng của hệ thống trên cùng một chip Đồng thời có thể

lập trình thay đổi cấu hình của thiết bị ngay tại hiện trường trong khi nó đang

hoạt động Điều này là rất quan trọng, vì nhiễu khi người thiết kế cản phải điên chỉnh chức năng của thiết bị cho phù hợp với sự thay dối đặc tính của các sensor và các phản tử khác dùng với nó Với Ánadigmvortex, người thiết kế cũng không cần phải là những chuyên gia về lý thuyết mạch điện tử

Sử dụng công nghệ FPAA trong việc thiết kế, chế lạo các mạch điện từ cũng mang lại lợi ích kinh tế rất lớu Ngoài ra công nghệ FPAA còn cho phép

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

-10-

những người thiết kế chế tạo ra các mạch diện tử có thể rút ngắn thời gian cẩn thiết để dưa sản phẩm ra thị trường và giảm được chỉ phí kỹ thuật đột xuất

(NRE - Non Recurrent Engineering cosi) các sản phẩm FPAA cũng có thể

được sử dụng lại nhiều lần cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ sự thay đổi cấu

hình của chúng Nói tồm lại lợi ích của công nghệ IPAA trong viéc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự rất rõ ràng, hiệu quả của nổ được thể biện trong mọi dự án cho đù số lượng sảu phẩm nhiền hay ít ngay cả với các thiết

“Nghiên cứu ứng dung cong nghé FPAA trong kf thuat do”

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Công nghệ FPAA và những tính năng vượt trội trong việc thiết kế chế tạo các mạch điện tử tương tự

Mực đích của đề tài

¡ Nắm vĩng công nghệ FPAA

+ Ứng dụng công nghệ FPAA trong ®)o lường và Điều khiến.

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

Sự phát triển và ứng đụng của công nghệ FPAA

Tháng 1 năm 2000, công ty AnadigauéÐ dược thành lập từ 1uội bộ phận của Moforola hoạt dộng theo phương thức kinh cloanh mạo hiểm Sau khi dành dược quyền sở hữu trí tuệ FEAA, Aaadiem tiếp tục cải tiến công nphệ và bất dần một chiến lược toàn diện Đến tháng 9 nam 2000 ho bat dầu tung ra thị trường các sâu phẩm EPAA thế hệ đầu tiên, đó là các vi mạch ANIOE40

"Tháng L1 năm đó, Andigrn tiếp tục giới thiệu thế hệ phát triển dùng cho

FPAA đó là bang mạch có tên gọi AN10DS40 cùng với phần mềm giúp thiết

kế Anadigh Designer nhằm giúp các ký sư thiết kế đánh giá công nghệ FPAA,

phát triển và kiểm tra hoạt động của các hệ (hông ứng đụng

'Tháng 8 năm 2002, Anadigm lại đưa ra thị trường các sảu phẩm I'PAA

thế hệ hai với chủng, loại phong phú hơn nhiền Các vi mạch HPAA đang được

sử dụng phổ biếu hiện nay như AN120104, ANI2IL04, AN220U04, AN221IE04 và AN22IE02 và FPAA thế hệ thứ hai Cùng với các vi mạch

FPAA thế hệ bai, Auadipm tiếp tục đưa ra thị trường công cụ phát triển thế hệ

bai Auadigaxortex có thêm hộ phát triển bằng mạch giúp người thiết kế (ạo ra các mâu thử và kiểm Ira hoạt động của các mạch trước khả triểu khai thực biện

nó

Công nghệ FPAA của Anadigm đã mở mội hướng hoàn íoàn xnới trong

việc thiết kế các hệ thống mạch điện tử tương tự Người ký sư thiết kế có thé

tích hợp nhiều chức năng của hệ thống trên cùng một chip Đồng thời có thể

lập trình thay đổi cấu hình của thiết bị ngay tại hiện trường trong khi nó đang

hoạt động Điều này là rất quan trọng, vì nhiễu khi người thiết kế cản phải điên chỉnh chức năng của thiết bị cho phù hợp với sự thay dối đặc tính của các sensor và các phản tử khác dùng với nó Với Ánadigmvortex, người thiết kế cũng không cần phải là những chuyên gia về lý thuyết mạch điện tử

Sử dụng công nghệ FPAA trong việc thiết kế, chế lạo các mạch điện từ cũng mang lại lợi ích kinh tế rất lớu Ngoài ra công nghệ FPAA còn cho phép

2.1.3 Nguồn điện áp reference

3.1.6 Bộ biến đổi tương tự - số kiểu xấp xỉ dâu

3.1.7 Mạch tạo nguồn diễn áp chuẩn (referenee)

3.1.8 Clock hệ thống -

3.2 Hoạt động của FPAA

3.2.1 Giao diễn thiết lập cầu hình

3.2.2 Các mode hoạt động của FPAA

3.2.3 Thiết lập cầu hình cho FPAA từ bộ nhớ ROM nối tiếp

3.2.3.1 Nap cấn hình từ bộ nhớ I'PROM có chuẩn SPI

3.2.3.2 Nạp cần hình từ bộ nhớ EEROM không có chuẩn SPL

3.1.3.3 Nạp cầu hình từ bộ nhớ SxROM cho nhiều FPAA

3.2.4 Thiết lập cầu hình cho TPAA từ một hệ vi xứ lý

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

PITAN MO DA

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các hệ thống Do

lường điểu khiển ngày càng trở nên thông minh hơn Việc ứng dụng vi xử lý

và vi điều khiển giúp giải quyết nhiều bài toán phức tạp Tuy nhiên, để các hệ

thống đó ngày càng đơn giản và dễ sử dụng thì cần phải có một công nghệ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu đó

'Từ trước tới nay, việc thiết kế và chế tạo mạch điện tit tuong tu (analog

electronics) chủ yếu là dựa trên các phần tử mạch ở mức thấp Đó là linh kiện rời gồm diện trổ, tụ dién, diode, transistor, céc vi mach analoe thông dụng

kiểu như Op - Aanp và gầu đây nhất là các vi nuạch custoruer kiểu như ASIC

Trên thực tế, mạch điện tử tương tự là một hốn hợp các phần tử cả thụ động lân tích cực Các phân tứ đó được sắp sếp lại với nhau sao cho có thể

thực hiện được các chức năng mà người thiết kế dat ra Su sắp xếp này thường được gợi là sơ đồ mạch hoặc đôi khi được gọi là cẩn hình mạch Thông thường, quá trình thiết kế một mạch điện tử tương tự bao gồm các bước:

- Xác định hầm truyền mô tả hoạt động cña mạch

- Xây dựng sơ để mạch

- Lựa chọn, sắp xếp các phần tử và xác dịnh các giá trị các tan số cửa

từng phần tử

Chính diều này làm cho việc thể hiện các ý tưởng thiết kế ở mức cao rất

khó khan Nó đòi hỏi người thiết kế phải cổ một trình độ cao về kỹ thuat mach

và phải nắm vững đặc tính cửa các phản tử dùng cho thiết kế

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông fín trong những thập niên

vừa qua và sự ra đời các phần mềm hỗ trợ thiết kế đã giúp ích rất nhiều cho

công việc thiết kế của người kỹ sư Với sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế

mạch diện tử người kỹ sư hoàn toàn có thế mô tả thiết kế trên máy tính, chạy

mô phỏng và đánh giá kết qnả của thiết kế trước khi triển khai thực hiện nó.

Trong lĩnh vực mạch diện tử số (digital cleetronics) cùng với các phần mêm hỗ trợ thiết kế, từ lân người ta dã chế tạo ra các ví mạch logic khả trình

PLD, CPLD, FPGA Nhờ đó, công việc thiết kế và chế tạo các mạch điện tử số trở nêu dơn giản bơu rất nhiều Người thiết kế thiết bị điệu tử số bây giờ chỉ

cần mô tả chức năng của nó thông qua ngôn ngữ lập trình bậc cao (ví dụ 'VHDL), sau đó dùng phần mềm trợ giúp thiết kế biên dịch bản mô tả đó sang

dạng chuỗi bít để nạp vào các chip PLD, CELD, hoặc FPGA Bảng cách đó

người thiết kế đã lập trình biến một chíp “trắng” thành một thiết bị điện tử có chức năng †ương đương với cả một bảng mạch phức tạp Người thiết kế cũng

có thể kiểm tra hoại động của mạch trước khi lập trình ch chip bằng cách chạy mô phông trên máy tính

sử dụng phản mều trợ giúp thiết kế cùng với các ví mạch logic

khả trình đã làm đơn giản hoá quá trình thiết kế mạch điện tử số, rút ngắn thời

lan triển khai các thiết kế và có thể thay đổi các chức nang logic của các thiết

bị ngay cả khi nó đang hoạt động

Trong lĩnh vực thiết kế điện íử tương tự, người {a cũng cố gắng fìm ra

các thực thể có tính năng tương đương với TPGA trong lĩnh vực thiết kế điện

tử số nhằm giúp chơ quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị analog trở nên don

giản hơn, đồng thời làm tăng tính linh hoạt mềm đẻo của thiết bị Những cố gắng đó của các nhà chế †ạo vi mạch đã tạo ra một đòng sản phẩm dặc biệt gọi

là FPAA Œicld Programable Analog Array), tức là mạng lưới các khối mạch

điệu lử tương tự có thể lập trình được

Gần đây, Anadigin® (là một lãng chế tạo vị mạch điện tử) đã cho ra đời

công cụ thiết kế chế tạo mạch điện tử tương tự †È các HPAA, và gọi là

Anadipmvortcx Công cụ Anadipmvortcx là sự tích hợp của bốn bộ phận cấu thành: phần mễm trợ giúp thiết kế AngadigmDesigner, thư viện các modulc analog, CAM, hộ phát triển dùng cho FPAA, và các ví mạch bán dẫn FPAA

'Với công cụ Anadigymvortex.

3.3 Thủ tục thiết lập cấu hình cho FPAA

3.3.1 Định dạng dữ liên câu hình ban đầu

3.3.2 Dinh dạng dữ liệu thay đối cầu hình động,

3.3.3 Các ví dụ lập cấu bình cho FPAA ¬

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG FPAA TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU TỐC

MÁU

4.1 Giới thiệu chung

4.2 Phương phấp đo thử «is

41.3 Phương pháp đo lưu tốc máu đùng FPAA se

KET LUẬN VẢ HƯÓNG PHÁT TRIỂN

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

3.3 Thủ tục thiết lập cấu hình cho FPAA

3.3.1 Định dạng dữ liên câu hình ban đầu

3.3.2 Dinh dạng dữ liệu thay đối cầu hình động,

3.3.3 Các ví dụ lập cấu bình cho FPAA ¬

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG FPAA TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU TỐC

MÁU

4.1 Giới thiệu chung

4.2 Phương phấp đo thử «is

41.3 Phương pháp đo lưu tốc máu đùng FPAA se

KET LUẬN VẢ HƯÓNG PHÁT TRIỂN

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO