PLD’S

PLD’S

Las iniciales PLD vienen del inglés Programmable Logic Device, que traducido a nuestro idioma significa Dispositivo Lógico Programable y son circuitos integrados que ofrecen a los diseñadores en un solo chip, un arreglo de compuertas lógicas y flip-flop’s, que pueden ser programados por el usuario para implementar funciones lógicas; y así, una manera más sencilla de reemplazar varios circuitos integrados estándares o de funciones fijas.

Las ventajas que trae con respecto a los circuitos integrados de funciones fijas ( series 74XX y 40XX ) son variadas, entre ellas las que considero más importantes son:

- Los PLD’s representan menor costo para los fabricantes.

- Pueden reemplazar funciones de otros dispositivos lógicos.

- Reducción de espacio en las tarjetas de circuito impreso.

- Simplificación del alambrado entre unos chips y otros.

- Disminución en los requerimientos de potencia ( por consiguiente menor consumo de energía )

- Realización de aplicaciones especiales no encontradas en circuitos integrados de funcionesfijas.

- Puede reflejarse menor costo para el usuario al ver las ventajas de tener menor cantidad de circuitos integrados; por consiguiente, procesos de ensamblado más rápidos, menorprobabilidad de que puedan ocurrir fallas, así como menores procedimientos en la detección de fallas cuando estas se presenten.

Un PLD típico está compuesto de arreglos de compuertas lógicas, uno de ellos a base de compuertas AND al que se le denomina Plano AND y el otro de compuertas OR, denominado

Plano OR; estos pueden ser programables y dependiendo del plano o los planos que lo sean, será la clasificación que reciba el PLD.

Las variables de entrada (que vienen de las terminales externas del dispositivo ) tienen interconexiones hacia uno de los planos, a través de compuertas con salidas complementarias ( es decir con una salida inversora y una no-inversora ); y salidas de los planos, conectadas a las terminales externas del dispositivo, por elementos lógicos como pueden ser: inversores, compuertas OR y flip-flop’s; además, en algunos casos existe retroalimentación de las salidas

hacia uno de los planos, para tomarlas como entradas nuevamente ( aplicación utilizada frecuentemente en el caso de lógica secuencial ).

La programación se lleva acabo por medio de conexiones fusibles; de tal forma que en una

compuerta OR, una entrada con conexión fusible “ Fundida o Quemada ” ( fusible abierto ) funcione como un cero lógico y una conexión intacta como el valor de la(s) variable(s) de entrada.

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Un dispositivo programable por el usuario es aquel que contiene una arquitectura general pre-definida en la que el usuario puede programar el diseño final del dispositivo empleando un conjunto de herramientas de desarrollo. Las arquitecturas generales pueden variar pero normalmente consisten en una o más matrices de puertas AND y OR para implementar funciones lógicas. Muchos dispositivos también contienen combinaciones de flip-flops y latches que pueden usarse como elementos de almacenaje para entrada y salida de un dispositivo. Los dispositivos más complejos contienen macrocélulas. Las macrocélulas permite al usuario configurar el tipo de entradas y salidas necesarias en el diseño

La arquitectura interna consiste en términos AND programables que alimentan términos OR fijos. Todas las entradas a la matriz pueden ser combinadas mediante AND entre si, pero los términos AND específicos se dedican a términos OR específicos. Las PAL tienen una arquitectura muy popular y son probablemente el tipo de dispositivo programable por usuario más empleado. Si un dispositivo contiene macrocélulas, comúnmente tendrá una arquitectura PAL. Las macrocélulas típicas pueden programarse como entradas, salidas, o entrada/salida (e/s) usando una habilitación tri-estado. Normalmente tienen registros de salida que pueden usarse o no conjuntamente con el pin de e/s asociado. Otras macrocélulas tiene más de un registro, varios tipos de retroalimentación en las matrices, y ocasionalmente realimentación entre macrocélulas.

HDL

Existen diferentes definiciones sobre Lenguajes HDL, de las cuales podemos mencionar las siguientes:

Los lenguajes de de descripción Hardware (HDL) son lenguajes de descripción formal, pensados para la descripción, documentación y diseño de elementos hardware. A grandes rasgos son lenguajes de programación que permiten describir sistemas hardware y facilitan el proceso de diseño de los mismos mediante herramientas CAD. En los años ochenta se impusieron dos de estos lenguajes sobre los demás: Verilog y VHDL. Las razones para haber incluido VHDL son fundamentalmente dos: en primer lugar, la versión de estudiante de la herramienta incluida en el CD-ROM, Maxplus II, soporta VHDL; y en segundo lugar, VHDL es un estándar de la IEEE, lo que da unas ciertas garantías de portabilidad y reutilización de los diseños realizados.

Por otro lado podemos decir que en electrónica, un lenguaje de descripción de hardware (HDL, Hardware Description Language) es cualquier idioma de una clase lenguajes de programación para la descripción formal de los circuitos electrónicos digitales. En él se describe el comportamiento de un circuito electrónico o sistema.

Un lenguaje de descripción de hardware (HDL, Hardware Description Language) permite documentar las interconexiones y el comportamiento de un circuito electrónico, sin utilizar diagramas esquemáticos.

Los HDLs abrieron la posibilidad de

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