Dispositivos Lógicos Programables PLD´s

Dispositivos Lógicos Programables PLD´s

Son IC's estándar de la familia de ASIC´s que están disponibles en configuraciones estándar desde catálogos de partes y se venden en grandes volúmenes a muchos consumidores. Sin embargo, los PLD's pueden configurarse o programarse para crear partes configurables para una aplicación específica, los PLD's utilizan diferentes tecnologías para permitir la programación del dispositivo. Entre las principales características de los PLD's se puede destacar:

• Funcionabilidad configurable.

• Rápido diseño.

• Un solo gran bloque de interconexiones programables.

• Poseen una matriz de macro celdas lógicas que usualmente consiste de un arreglo programable lógico seguido por un flip-flop o latch.

• Multifunción.

DIAGRAMA DE BLOQUES

ESTÁN FORMADOS POR DOS GRANDES BLOQUES O PLANOS:

• AND: Donde se realizan los productos lógicos de la/s función/es

• OR: Donde se realizan las sumas lógicas y cuya salida es la función/es a diseñar

PLA

En este tipo de Dispositivos, ambos planos son configurables

• Se pueden hacer m funciones lógicas de n variables (y sus complementadas) con un máximo de p productos lógicos

• Todas las combinaciones son posibles

Estos dispositivos fueron los primeros chips desarrollados específicamente para implementar circuitos lógicos. Como los PAL, anteriormente vistos, disponen de dos planos diferenciados: AND y OR. En este caso, los PLA tienen ambos planos programables lo que hace que su estructura sea ideal para implementar funciones lógicas como sumas de productos, por el contrario hace que el dispositivo tenga mayor tamaño y menor velocidad

PAL

• En este tipo de Dispositivos, solo el Plano AND es configurable

• El número de salidas determinará el tipo de PAL aemplear

• Las salidas están realimentadas hacia la entrada

• Las PAL CMOS permiten ser borradas (UV y/o eléctricamente)

PAL CON FLIP-FLOPS

• Tiene las mismas características que las anteriores

• Salvo que, todas o parte, de sus entradas estánregistradas (Con flip-flops tipo D)

• Facilita la realización de máquinas de estado

GAL

Una innovación del PAL fue la matriz lógica genérica (Generic array logic) o GAL. Ambas fueron desarrolladas por Lattice Semiconductor en 1985. Este dispositivo tiene las mismas propiedades lógicas que el PAL, pero puede ser borrado y reprogramado. La GAL es muy útil en la fase de prototipado de un diseño, cuando un fallo en la lógica puede ser corregido por reprogramación. Las GALs se programan y reprograman utilizando un programador OPAL, o utilizando la técnica de programación circuital en chips secundarios.

Field Programable Gate Arrays FPGA

Cuando la complegidad del arreglo de compuertas programable se incrementa entonces se le denomina al ASIC como FPGA, y esta es la unica diferencia entre los PLD´s y el FPGA, de hecho algunas de las compañias que fabrican ASIC´s FPGA denominan a sus productos PLD´s complejos . El FPGA es uno de los más nuevos miembros de la familia de los ASIC´s, su importancia creció rápidamente reemplazando al uso de la familia TTL en los sistemas de microelectrónica. Algunas de las características de este tipo de ASIC´s son:

• Ninguna de las máscaras son configurables por el consumidor.

• Se emplea un metodo para programar las interconexiones y las celdas lógicas básicas.

• El núcleo es un arreglo regular de celdas lógicas básicas que puede implementarse como una logica secuencial a base de flip-flop´s.

• Una matriz de interconexiones programables rodea a las celdas lógicas.

• Celdas programables rodean al núcleo del dispositivo.

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