プログラマブル・アナログゲートアレイを用いたアナログコンピュータ

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1.応用プログラムを用いたアナログコンピュータの実装と評価CAD上で,2次の定微分方程式を解くアナログコンピュータを設計しシミュレーションにより動作検証を行った.また,応用プログラムの設計が通常のオペアンプとディスクリート部品を用いた設計と同程度の負担で可能であることが分かった.2.アナログコンピュータのユーザインタフェース(プログラム開発環境)に関する研究実用的なFPAAデバイスが入手可能になった際のプログラム開発環境のうち,数式処理ソフトウェアのアクセラレータモジュールとしてアナログコンピュータを組み込む方式を検討した.具体的には,市販の数値計算ライブラリMATLABをベースにし,SimulinkとReal-Time Workshopを使ってFPAAボードを組み込みデバイスとして制御することでFPAAデバイスをアクセラレータとして使用する方法を検討した.3.FPAAデバイスのLSI設計に関する調査FPAAデバイスの大規模化、高速化ならびに実行時動的再構成の可能性について、LSI設計上の理論上の課題を調査した.今回使用したAnadigm社のFPAA評価ボードでは,スイッチドキャパシタ技術を用いることで,RCタイプのアナログ回路と比べて時定数に関しては高い精度を実現可能である.しかしながら,アナログロジックの実用的な動作周波数がスイッチドキャパシタのスイッチング周波数の1/10程度までしか得られず未だ課題が多い.また,システムLSIとして,汎用CPU, FPGA(ディジタル),ならびにFPAA(アナログ)を一つのLSIに集積した多機能LSIの開発も行われているが,AD/DA変換やフィルタ設計を前提としたアーキテクチャであり、汎用性に課題があることが分かった.しかしながら,これらの課題はLSI設計上の本質的な問題ではなく,市場の需要が少ないないための課題であると考えられる.