Dispositivos lógicos programables

4.1. Dispositivos lógicos programables

Un dispositivo lógico programable (pld) es cualquier dispositivo lógico cuya función especificada por el usuario, después de fabricado el dispositivo. Se usan para remplazar la lógica SSI y MSI, ahorrando así en costo y tiempo en el diseño

4.1.1. Tipos

PAL.- La Programmable Array Logic (Matriz lógica programable) es un dispositivo revolucionario que se introduo en 1978. Su arquitectura era más sencilla, esto hizo los dispositivos más rápidos, pequeños y baratos.

GALs.- La matriz lógica genérica (Generic Array Logic) fue desarrollada por Lattice Semiconductor en 1985. Es un dispositivo con las mismas propiedades lógicas que el PAL, pero éste puede ser borrado y reprogramado. Es muy útil en la fase de prototipado de un díselo, cuando un fallo en la lógica puede ser corregido por reprogramación.

FPGAs.- Éstas utilizan una rejilla de puertas lógicas, similar a la de una matriz de puertas ordinarias, pero la programación en este caso la realiza el cliente, no el fabricante.

4.1.2. Características

Los dispositivos lógicos programables (pld) son una alternativa tecnológica al diseño electrónico tradicional.

Se requiere destreza en la programación.

Se requiere de dispositivos de programación.

Se experimenta con tarjetas de desarrollo, que son costosas.

Es más confiable la electrónica del circuito.

El producto final es menos caro.

La salida al mercado del producto es rápida.

4.1.3. Fabricantes

Actel; see Microsemi

Altera Aeroflex UTMC {RAD hard FPGA Manufacturer}

Atmel {FPGA Manufacturer}

Lattice Semiconductor: {CPLD/FPGA Manufacturer - non-volatile and infinitely reconfigurable}

Microsemi: {Antifuse FPGA Manufacturer, sea-of-modules architecture}

NEC: {FPGA Manufacturer}

QuickLogic: {FPGA Manufacturer}

Xilinx: {FPGA Manufacturer}

4.1.4. Pasos para el diseño con 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:

No poseen mascaras o capas ni celdas lógicas configurables.

Rápido diseño.

Un solo gran bloque de interconexiones programables.

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

4.2. Programación de circuitos combinacionales con HDL

Los circuitos combinacionales son aquellos cuyo valor de salida depende únicamente de los valores de entrada

4.2.1. Por captura esquemática

4.2.2. Por tabla de verdad

4.2.3. Por ecuaciones booleanas

Por ecuaciones booleanas El modelado de un circuito lógico por flujo de datos, indica la forma en que los datos se pueden transferir de una señal a otra sin necesidad de declaraciones secuenciales (if-then-else). Este tipo de descripciones permite definir el flujo que tomarán los datos entre módulos encargados de realizar operaciones. En este tipo de modelado se pueden utilizar; mediante sentencias when-else, o por medio de ecuaciones booleanas

4.2.4. Por descripción de comportamiento

El modelado comportamental, describe el funcionalmente de un circuito. Se trata de una descripción funcional por que expone la forma en que trabaja el circuito, es decir, las descripciones consideran la relación

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