“Circuitos Eléctricos y Electrónicos”

TECNOLÓGICO  NACIONAL DE MÉXICO[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CULIACÁN

“CON LA TECNICA AL PROGRESO”

PRESENTA

Cota Rivera Jesús Manuel

INVESTIGACION DE LA MATERIA

“Circuitos Eléctricos y Electrónicos”

TEMA

“Lenguaje en HDL”

 REVISOR

Prof. Jesús Villareal

05 de Diciembre de 2016

Av. Juan de Dios Bátiz 310 Pte. Col. Guadalupe, Culiacán, Sinaloa. C.P. 80220

INDICE

INDICE        2

INTRODUCCIÓN        3

HISTORIA        4

HDL        8

FORMATO DE UN HDL        8

TIPOS DE HDL        9

PLA.        9

PAL.        9

GAL.        9

ASICS        9

PLD        10

VHDL        11

ELEMENTOS ESENCIALES EN VHDL        12

Operadores Lógicos:        12

Operadores Aritméticos:        12

Operadores Relacionales:        12

TIPOS DE DATOS EN VHDL (BIBLIOTECA IEEE)        12

SECUENCIA DE DISEÑO        13

CARACTERISTICAS        15

PASOS PARA EL DISEÑO CON PLD`s        16

PROGRAMACION DE CIRCUITOS COMBINACIONALES CON HDL        17

Manera Funcional:        19

Flujo de Datos:        19

Estructural:        20

Mixta:        20

CONCLUSION        20

BIBLIOGRAFIA        21

INTRODUCCIÓN

Hardware Description Lenguaje o también conocido como (HDL), es un conjunto de lenguajes que describen el hardware de los sistemas digitales de una manera textual. Dichos lenguajes están orientados específicamente a la descripción de las estructuras y el comportamiento de hardware.

Estos lenguajes sirven para representar diagramas lógicos, expresiones booleanas y circuitos más complejos. Es decir un HDL sirve para representar y documentar sistemas digitales en una forma susceptible en la cual puede ser leída tanto por personas y computadoras.

El HDL tiene similitud a un lenguaje de programación, sin embargo la diferencia es que un lenguaje de programación todo se ejecuta de manera secuencial mientras que en HDL la ejecución se lleva acabo de manera paralela. En este lenguaje se puede representar diagramas lógicos, expresiones booleanas y otros tipos de circuitos digitales más complejos.

En HDL existen dos tipos de aplicaciones: Simulación y Síntesis.

La Simulación lógica es la representación de una estructura y el comportamiento de un sistema lógico digital en donde se emplea una computadora para que el simulador interprete la descripción en HDL y se produzca una salida comprensible, prediciendo la forma en la que se comportara el hardware antes de que se lleve la fabricación físicamente. Estopara poder detectar los errores funcionales del diseño sin tener la necesidad de crear un circuito de manera física.

Síntesis Lógica es un proceso en donde se deduce una lista de componentes y sus interconexiones a partir del modelo de un sistema digital el cual fue descrito en HDL.

El lenguaje HDL se puede dividir en Estructurados y No Estructurados. En donde el lenguaje estructurado o también llamado complejo es el que permite definir sub-módulos y enlazarlos jerárquicamente en un único fichero; Mientras que los No Estructurados están orientados a la realización de un único circuito o modulo por fichero.

HISTORIA

La necesidad de construir circuitos digitales cada vez más complejos es patente día a día. Ya en el siglo XXI somos capaces de construir microprocesadores de muy altas prestaciones que están compuestos por millones de unidades funcionales (transistores) que realizan tareas de gran responsabilidad en la sociedad. Por ejemplo, un sistema de control de transacciones económicas de una bolsa de valores ha de ser un sistema informático extraordinariamente rápido y robusto, ya que un fallo en la transferencia de información acarrearía un sinfín de problemas con los inversores. Otro ejemplo, la electrónica de control de un avión supersónico tiene igualmente una responsabilidad extrema, tanto en aportar la información necesaria al piloto para determinar su rumbo como para asistirle en sus tareas de pilotaje y combate.

En la práctica, el 100% de la electrónica de control y supervisión de los sistemas, elaboración de datos y transferencia de los mismos se realiza mediante circuitos integrados digitales, constituidos por una gran cantidad de transistores: son los llamados circuitos integrados de muy alta escala de integración, o VLSI.

Si en los años cincuenta y sesenta, en los albores de la electrónica integrada los circuitos eran esencialmente analógicos, en los que el número de elementos constituyentes de los circuitos no pasaba de la centena, en la actualidad el hombre dispone de tecnologías de integración capaces de producir circuitos integrados con millones de transistores a un coste no muy elevado, al alcance de una PYME. A mediados de los años sesenta Gordon E. Moore ya planeaba un desarrollo de la tecnología  en el que cada año la escala de integración se doblaría, y de la misma manera aumentaría la capacidad de integrar funciones más complejas y la velocidad de procesamiento de esas funciones. Las predicciones de Moore se han cumplido con gran exactitud durante los siguientes 30 años, y que la tendencia continuará durante los próximos 20. En el año 2012 Intel espera integrar 1000 millones de transistores funcionando a 10GHz.

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