visão geral dos dispositivos lógicos programáveis (PLD)

o que é PLD?

PLD significa dispositivo lógico programável. Um dispositivo lógico programável é um chip eletrônico programável individual que pode ser usado como um elemento para construir circuitos digitais que podem ser reconfigurados. Os dispositivos lógicos programáveis possuem elementos programáveis que podem ser modificados e programados usando um programa especial, mesmo depois que o produto deixou o local de fabricação. Comparado a um PLD, um ASIC/chip típico consiste em portas lógicas e tem uma função fixa que foi projetada e programada para executar uma funcionalidade. Ao contrário desses circuitos integrados típicos, os dispositivos lógicos programáveis podem ser reconfigurados para executar várias funções com base nos requisitos do Usuário.

Como Funcionam Os Dispositivos Lógicos Programáveis (PLDs)?

os dispositivos lógicos programáveis contêm vários elementos lógicos, como flip-flops, e e ou portões, que podem ser configurados pelo Usuário. A lógica interna e as conexões podem ser modificadas pelo usuário durante o processo de programação que é feito usando um aplicativo de software dedicado.

os dispositivos lógicos programáveis às vezes consistem em vários fusíveis que estão intactos no PLD original e não programado. quando você está programando o dispositivo lógico e confirmando as interconexões, essencialmente apaga os fusíveis para tornar as conexões permanentes em uma configuração específica de acordo com seu design.

para programar um dispositivo lógico programável, você precisa se certificar de que está usando o software certo e o idioma certo para se comunicar com a tecnologia. Você provavelmente estará usando uma linguagem de descrição de hardware, ou HDL. Se você está procurando uma linguagem de nível superior para dispositivos complexos, você pode usar os gostos de VHDL ou Verilog.

você também precisaria de um programador de dispositivo para mover o padrão lógico que você projetou na linguagem de hardware fornecida para o dispositivo lógico programável.

tipos de dispositivos lógicos programáveis (PLDs)

existem vários tipos diferentes de dispositivos lógicos programáveis, cada um com vários recursos programáveis. Eles são os seguintes:

• memória somente leitura programável (PROM)

em uma memória somente leitura programável típica, ou PROM, a entrada é alimentada em um fixo e array que atua como o decodificador e, em seguida, é processada por meio de um programável ou array antes de dar a saída.

• lógica de matriz programável (PAL)

uma lógica de matriz programável, ou dispositivo PAL compreende um programável e array e, em seguida, fixo ou array nessa sequência. Como tal, a saída desses dispositivos seria a combinação das entradas na forma de soma de produtos. Esses dispositivos geralmente têm uma matriz de células transistoras.

• matriz lógica programável (PLA)

um PLA, ou matriz lógica programável, compreende dois programáveis e e ou matrizes um após o outro, imprensado entre a entrada e as saídas.

• Complexo de um Dispositivo Lógico Programável (CPLD)

Em um CPLD, ou um Complexo de Dispositivo Lógico Programável, há um conjunto de blocos, cada um composto de dispositivos lógicos Programáveis, que são, então, ligados por uma matriz de interconexão global. Como usuário, você tem a capacidade de programar os blocos de dispositivos lógicos programáveis individuais, bem como as interconexões que unem os vários blocos PLD entre si. Leia mais sobre CPLDs aqui.

• Field programmable Gate Array (FPGA)

FPGAs normalmente consistem em uma matriz lógica programável, uma matriz de roteamento programável e entradas/saídas programáveis. A estrutura lógica programável é basicamente uma matriz bidimensional de blocos lógicos que podem ser configurados pelo Usuário. As rotas programáveis são os canais de roteamento e as caixas de conexão ou switch que conectam os vários blocos e pinos juntos no circuito. Em última análise, você também pode configurar os pinos de buffer de E/S e determinar quais pinos no chip funcionam como pinos de entrada, pinos de saída ou pinos de E/S. Leia mais sobre FPGAs aqui.

Por Que Você Deve Usar PLDs?

• os dispositivos lógicos programáveis oferecem ao usuário mais flexibilidade durante o ciclo de design. Isso ocorre porque as operações de design são baseadas na alteração de todo o arquivo de programação. Essas mudanças podem ser observadas tangivelmente dentro das peças de trabalho e design do PLD.
• os dispositivos lógicos programáveis são comparativamente menores em tamanho e ocupam menos espaço na placa. Como resultado, eles também têm um tempo de montagem mais curto e um processo de montagem relativamente mais simples por si só. Isso também resulta em redução de custos.
• dispositivos lógicos programáveis tendem a consumir um menor grau de potência e também são caracterizados por terem menos conjunto de interconexões nos pacotes em comparação com opções alternativas. Todos esses recursos se traduzem em grande confiabilidade do sistema, bem como flexibilidade.
• os PLDs são altamente programáveis em campo – isso significa que o chip ou circuito pode ser programado completamente fora do ambiente de fabricação. Você não precisa necessariamente fazer as alterações durante a construção do circuito, pois as modificações podem ser feitas posteriormente, conforme necessário.
• a capacidade de modificar a configuração do dispositivo torna os dispositivos lógicos programáveis uma opção extremamente atraente, graças à sua personalização e personalização.
• a diminuição do número de circuitos integrados sendo usados quando substituídos por PLDs aumenta a confiabilidade do circuito, especialmente porque há um número menor de interconexões.
• como os dispositivos lógicos programáveis são apagáveis e modificáveis, eles são ideais para situações ou tecnologias que precisam de atualizações consistentes ou se precisam ser reutilizadas em algum momento de seu ciclo de vida.

os dispositivos lógicos programáveis permitiram que muitos usuários, designers e fabricantes criassem uma tecnologia incrivelmente inovadora e fenomenal, centrada na produção de soluções baseadas em lógica em uma variedade de aplicativos. O consumo de energia reduzido, menor custo e integração de tantos recursos que simplesmente não são uma possibilidade com a maioria das outras alternativas, tornam os dispositivos lógicos programáveis uma opção muito preferida e preferida para vários usuários pertencentes a várias origens e indústrias diferentes.