3、可编程设备的引入与发展

可编程设备的引入与发展

1. 引言

20世纪90年代见证了可编程设备的引入，这些设备包括数字（FPGAs）和模拟（FPAAs）设备。这些设备的出现不仅改变了电子设计的方式，也为生物启发式电子领域带来了新的机遇。本文将详细介绍这些设备的引入及其对电子学的影响。

2. 可编程设备的历史背景

可编程设备的历史可以追溯到20世纪90年代初。在此之前，电子设备的功能和结构通常是固定的，难以灵活调整。然而，随着技术的进步，研究人员开始寻求一种能够灵活改变功能和结构的解决方案。这一需求催生了可编程逻辑器件（PLD）的发展，而FPGA和FPAA则是这一领域的代表性成果。

2.1 FPGA的引入

FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）是一种高度集成的可编程逻辑器件。它由大量可编程逻辑单元组成，这些单元可以通过编程实现不同的逻辑功能。FPGA的主要特点是可以根据需要重新配置，从而实现不同的电路设计。

FPGA的应用场景

• 数字信号处理 ：FPGA在数字信号处理中具有广泛应用，如通信系统、音频处理等。
• 图像处理 ：FPGA可以用于实时图像处理，如边缘检测、滤波等。
• 嵌入式系统 ：FPGA常用于嵌入式系统的原型设计和快速开发。

2.2 FPAA的引入

FPAA（Field-Programmable Analog Array，现场可编程模