Descripción general de Dispositivos Lógicos Programables (PLD)

¿Qué es PLD?

PLD significa Dispositivo Lógico Programable. Un Dispositivo Lógico Programable es un chip electrónico programable individual que se puede utilizar como elemento para construir circuitos digitales que se pueden reconfigurar. Los dispositivos lógicos programables tienen elementos programables que se pueden modificar y programar utilizando un programa especial incluso después de que el producto salió del sitio de fabricación. En comparación con un PLD, un ASIC/chip típico consiste en puertas lógicas y tiene una función fija que ha sido diseñada y programada para realizar una funcionalidad. A diferencia de estos circuitos integrados típicos, los Dispositivos lógicos programables se pueden reconfigurar para realizar varias funciones según los requisitos del usuario.

¿Cómo Funcionan los Dispositivos Lógicos Programables (PLD)?

Los dispositivos lógicos programables contienen múltiples elementos lógicos, como chanclas, así como puertas AND y OR que puede configurar el usuario. La lógica interna y las conexiones pueden ser modificadas por el usuario durante el proceso de programación que se realiza utilizando una aplicación de software dedicada.

Los dispositivos lógicos programables a veces consisten en una serie de fusibles que están intactos en el PLD original no programado. cuando está programando el dispositivo lógico y confirmando las interconexiones, esencialmente sopla los fusibles para hacer que las conexiones sean permanentes en una configuración particular según su diseño.

Para programar un dispositivo lógico programable, debe asegurarse de que está utilizando el software y el lenguaje adecuados para comunicarse con la tecnología. Lo más probable es que esté utilizando un lenguaje de descripción de hardware, o HDL. Si está buscando un lenguaje de nivel superior para dispositivos complejos, puede usar VHDL o Verilog.

También necesitará un programador de dispositivos para mover el patrón lógico que ha diseñado en el lenguaje de hardware dado al dispositivo lógico programable.

Tipos de Dispositivos Lógicos Programables (PLD)

Hay varios tipos diferentes de Dispositivos Lógicos Programables, cada uno de los cuales tiene varias características programables. Son los siguientes:

• Memoria Programable de Solo Lectura (PROM)

En una Memoria programable de Solo lectura típica, o PROM, la entrada se alimenta a una matriz fija y que actúa como decodificador, y luego se procesa a través de una matriz programable o antes de dar la salida.

• Lógica de Matriz programable (PAL)

Una Lógica de Matriz Programable, o dispositivo PAL se compone de una matriz y programable y luego fija o matriz en esa secuencia. Como tal, la salida de estos dispositivos sería la combinación de las entradas en forma de suma de productos. Estos dispositivos suelen tener una matriz de células de transistores.

• Arreglo lógico programable (PLA)

Un PLA, o Matriz Lógica Programable, se compone de dos matrices programables Y y O una tras otra, intercaladas entre la entrada y las salidas.

• Dispositivo Lógico Programable Complejo (CPLD)

En un CPLD, o Dispositivo Lógico Programable Complejo, hay un conjunto de bloques, cada uno compuesto de dispositivos lógicos programables que luego están conectados por una matriz de interconexión global. Como usuario, tiene la capacidad de programar los bloques de dispositivos lógicos programables individuales, así como las interconexiones que unen los diversos bloques PLD entre sí. Lea más sobre los CPLD aquí.

• Matriz de Compuertas Programable en Campo (FPGA)

Las FPGA suelen consistir en una matriz lógica programable, una matriz de enrutamiento programable y entradas/salidas programables. La estructura lógica programable es básicamente una matriz bidimensional de bloques lógicos que puede ser configurada por el usuario. Las rutas programables son los canales de enrutamiento y las cajas de conexión o conmutación que conectan los diversos bloques y pines en el circuito. En última instancia, también puede configurar los pines de búfer de E/S y determinar qué pines del chip funcionan como pines de entrada, pines de salida o pines de E/S. Lea más sobre FPGAs aquí.

¿Por Qué Debería Usar PLDs?

• Los dispositivos lógicos programables ofrecen al usuario más flexibilidad durante el ciclo de diseño. Esto se debe a que las operaciones de diseño se basan en cambiar todo el archivo de programación. Estos cambios se pueden observar de forma tangible dentro de las partes de trabajo y el diseño del PLD.
• Los dispositivos lógicos programables son comparativamente más pequeños en tamaño y ocupan menos espacio en la placa. Como resultado, también tienen un tiempo de ensamblaje más corto y un proceso de ensamblaje relativamente más simple en sí mismo. Esto también se traduce en una reducción de costos.
• Los dispositivos lógicos programables tienden a consumir un menor grado de potencia y también se caracterizan por tener menos conjuntos de interconexiones en los paquetes en comparación con las opciones alternativas. Todas estas características se traducen en una gran fiabilidad del sistema, así como en flexibilidad.
• Los PLD son altamente programables en campo, lo que significa que el chip o el circuito se pueden programar completamente fuera del entorno de fabricación. No es necesario hacer los cambios durante la construcción del circuito, ya que las modificaciones se pueden hacer en un momento posterior, según sea necesario.
• La capacidad de modificar la configuración del dispositivo hace que los dispositivos lógicos programables sean una opción extremadamente atractiva gracias a su personalización y personalización.
• La disminución del número de circuitos integrados que se utilizan cuando se sustituyen por PLDs aumenta la fiabilidad del circuito, especialmente porque hay un menor número de interconexiones.
• Dado que los dispositivos lógicos programables son borrables y modificables, son ideales para situaciones o tecnologías que necesitan actualizaciones consistentes o si necesitan reutilizarse en algún momento de su ciclo de vida.

Los dispositivos lógicos programables han permitido a muchos usuarios, diseñadores y fabricantes crear una tecnología increíblemente innovadora y fenomenal que se centra en la producción de soluciones basadas en lógica en una variedad de aplicaciones. El consumo de energía reducido, la menor cantidad de costos y la integración de tantas características que simplemente no son una posibilidad con la mayoría de las otras alternativas, hacen que los dispositivos lógicos programables sean una opción muy favorecida y preferida para múltiples usuarios que pertenecen a una serie de orígenes e industrias diferentes.