El Jibarito No Es Legal

Marco teórico

CONCEPTO DE FPGA

Una FPGA (del inglés Field Programmable Gate Array) es un dispositivo semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad se puede programar. La lógica programable puede reproducir desde funciones tan sencillas como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un sistema combinacional hasta complejos sistemas en un chip. Las FPGAs se utilizan en aplicaciones similares a los ASICs (circuito integrado para aplicaciones específicas en sus siglas en inglés) sin embargo son más lentas, tienen un mayor consumo de potencia y no pueden abarcar sistemas tan complejos como ellos. A pesar de esto, las FPGAs tienen las ventajas de ser reprogramables (lo que añade una enorme flexibilidad al flujo de diseño), sus costes de desarrollo y adquisición son mucho menores para pequeñas cantidades de dispositivos y el tiempo de desarrollo es también menor.

HISTORIA

Las FPGAs fueron inventadas en el año 1984 por Ross Freeman y Bernard Vonderschmitt, co-fundadores de Xilinx, y surgen como una evolución de los CPLDs, son el resultado de la convergencia de dos tecnologías diferentes, los dispositivos lógicos programables (PLDs -Programmable Logic Devices-) y los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC -application-specific integrated circuit-). La historia de los PLDs comenzó con los primeros dispositivos PROM (Programmable Read-Only Memory) y se les añadió versatilidad con los PAL (Programmable Array Logic) que permitieron un mayor número de entradas y la inclusión de registros. Los ASIC siempre han sido potentes dispositivos, pero su uso ha requerido tradicionalmente una considerable inversión tanto de tiempo como de dinero. Intentos de reducir esta carga han provenido de la modularización de los elementos de los circuitos, como en los ASIC basados en celdas, y de la estandarización de las máscaras. El paso final era combinar las dos estrategias con un mecanismo de interconexión que pudiese programarse utilizando fusibles, anti fusibles o celdas RAM, como los innovadores dispositivos Xilinx de mediados de los 80. Los circuitos resultantes son similares en capacidad y aplicaciones a los PLDs más grandes, aunque hay diferencias puntuales que delatan antepasados diferentes. Además de en computación reconfigurable, las FPGAs se utilizan en controladores, codificadores/decodificadores y en la realización de prototipos de circuitos VLSI y microprocesadores a medida. El primer fabricante de estos dispositivos fue Xilinx, cuyos dispositivos se mantienen como uno de los más populares en compañías y grupos de investigación. Otros vendedores en este mercado son Atmel, Altera, AMD y Motorola.

CARACTERÍSTICAS

Los bloques lógicos programables de una FPGA pueden ser interconectados según las necesidades de la aplicación con la cual se desea trabajar, de esta manera el programador puede trabajar con una FPGA como un sistema que se adecua a las necesidades de la aplicación. Una tendencia reciente ha sido combinar los bloques lógicos e interconexiones de las FPGA con microprocesadores y periféricos relacionados para formar un “Sistema programable en un chip”. Ejemplo de tales tecnologías híbridas pueden ser encontradas en los dispositivos Virtex-II PRO y Virtex-4 de Xilinx, los cuales incluyen uno o más procesadores PowerPC embebidos junto con la lógica del FPGA. El FPSLIC de Atmel es otro dispositivo similar, el cual utiliza un procesador AVR en combinación con la arquitectura lógica programable de Atmel. Otra alternativa es el empleo de núcleos de procesadores implementados haciendo uso de la lógica del FPGA. Esos núcleos incluyen los procesadores MicroBlaze y Picoblaze de Xilinx, Nios y Nios

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