Dispositivos lógicos programáveis

Páginas: 6 (1436 palavras) Publicado: 8 de abril de 2011
DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMÁVEIS

LINGUAGEM DE DESCRIÇÃO DE HARDWARE VHDL
CIRCUITOS DIGITAIS I Ricardo Ramos

Dispositivo lógico programável
• Um dispositivo lógico programável (Programmable logic device - PLD) é um componente eletrônico utilizado para construir circuitos digitais;

• Ao contrário de uma porta lógica, que tem uma função fixa, um PLD não tem uma função definida quandofabricado. Antes de se utilizar um PLD em um circuito, este deve ser programado.

Dispositivo lógico programável
• Antes das PLD's serem inventadas, as memórias ROM foram utilizadas para várias funções lógicas combinatórias arbitrárias com um certo numero de entradas. Consideramos uma ROM com m de entradas (Linhas de endereço) e n de saídas (Linhas de Dados). Quando usadas como memória, as ROMcontêm 2n palavras de nBits cada. Agora imagine que as entradas são ligadas não a um endereço M-Bits mas sim a M-sinais lógicos independentes. Teoricamente irão existir 2m funções boleanas possiveis destes m sinais, mas a estrutura da ROM permite apenas n destas funções nos pinos de saída. A ROM torna-se equivalente a n de circuitos lógicos independentes, cada qual gerando um função das m entradas.Exemplo deste uso até hoje: linha de transmissores de AM digitais da Harris Broadcast;

Tipos de Dispositivos lógicos programáveis
• PAL ou Programmable Array Logic (Matriz Lógica Programável): constituída de um pequeno núcleo PROM e lógicas de saída adicionais usadas para implementar determinadas funções lógicas com poucos componentes. É programável apenas uma vez, não sendo possível apagarou reprogramar .

Tipos de Dispositivos lógicos programáveis
• GAL – Generic Array Logic (Matriz Lógica Genérica): inventada pela Lattice semiconductor em 1985. Este componente tem as mesmas propriedades lógicas das PAL mas podem ser apagadas e reprogramadas. A GAL é muito útil no estágio de prototipagem de um projeto, quando alguns erros lógicos podem ser corridos pela reprogramação. As GALprogramadas e reprogramadas usando um programador PAL ou usando uma técnica de um circuito enbuntido em algums chips. Um componente semelhantes PEEL(programmable electrically erasable logic) foi produzido pela ICT (International CMOS Technology).

Tipos de Dispositivos lógicos programáveis
• CPLD ou Complex Programmable Logic Device – Dispositivo Programável de Lógica Complexa: As PALs e GALsestão disponíveis somente em tamanhos pequenos, equivalentes a algumas centenas de portas lógicas. Para circuitos lógicos maiores pode-se usar Complex PLD ou CPLDs.
• Este contém o equivalente a muitas PALs ligadas por interconexão programadas, tudo num circuito integrado. Os CPLDs podem substituir milhares ou até centenas de milhares portas lógicas. Algumas CPLDs são programadas usando oprogramador PAL, mas este método torna-se inconveniente para dispositivos com centenas de pinos. O segundo método de programação é soldar o componente à sua placa de circuito impresso, e depois ligar um cabo de série de dados ao PC.

Tipos de Dispositivos lógicos programáveis
• O CPLD contém um circuito que descodifica os dados e configura-o para realizar a função lógica específica. Cada fabricantetem um nome proprietário para este sistema de programação. Geralmente a programação é feita através de uma interface Joint Test Action Group (JTAG).

Tipos de Dispositivos lógicos programáveis
• FPGA ou Field Programmable Gate Array - Matriz de Portas Programável em Campo: O FPGA usa uma rede de portas lógicas, semelhante a uma matriz de portas simples, mas cuja programação é feita pelo clientee não pelo fabricante. O termo “programável em campo” pode ser estranho para alguns, mas "campo" é apenas um termo da engenharia utilizada para indicar o mundo de fora da fabrica, onde vivem os clientes. FPGAs são normalmente programadas depois de terem sido soldadas a placa de circuito, de forma semelhante aos CPLDs maiores. Nos FPGAs grandes a configuração é volátil, e tem que ser recarregada...
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