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lunes, 14 de noviembre de 2016

PLD

Dispositivos lógicos programables (PLD) 

Un PLD (Programmable Logic Device, Dispositivo lógico programable) es un componente electrónico empleado para la fabricación de circuitos digitales. A diferencia de las puertas lógicas un PLD tiene una función indefinida. Antes de que un PLD pueda ser usado en un circuito este puede ser programado.

Un PLD está formado por una matriz de compuertas AND y puertas OR, que se pueden programar para conseguir funciones lógicas especificas. Existen cuatro tipos de dispositivos que se clasifican como PLD.

PROM (Programmable Read Only Memory). Memoria programable de sólo lectura.

PLA (Programmable Logic Array). Matriz lógica programable.

PAL (Programmable Array Logic). Matriz lógica programable.

GAL (Generic Array Logic). Matriz lógica generica.

Todos los PLD están formados por matrices programables. Esencialmente, una matriz programable es una red de conductores distribuidos en filas y columnas con un fusible en cada punto de intesección. Las matrices pueden ser fijas o programables. Matriz OR. Esta formada por una serie de puertas OR conectadas a una matriz programable con fusibles en cada punto de intersección de una columna y una fila. La matriz se programa fundiendo los fusibles para eliminar las variables seleccionadas de las funciones de salida para un caso especifico. Para cada una de las entradas de una puerta OR sólo queda intacto un fusible que conecta la variable deseada en la entrada de la puerta. Una vez que el fusible esta fundido, no se puede volver a conectar.







Matriz AND. Este tipo de matriz esta formado por puertas AND conectadas a una matriz programable con fusibles en cada punto de intersección. al igual que la matriz OR la matriz AND se programa fundiendo los fusibles para eliminar las variables de la función salida. Para cada entrada de una puerta AND sólo queda intacto un fusible que conecta la variable deseada a la entrada de la puerta. Como para la matriz OR la matriz AND con fusibles se puede programar una única vez.











El trabajo con PLDs proporciona: facilidad de diseño, prestaciones, fiabilidad, economía y seguridad.

Facilidad de diseño. Las herramientas de soporte al diseño con PLDs facilitan enormemente este proceso. Estas nuevas herramientas permiten expresar la lógica de los circuitos utilizando formas variadas de entrada tales como; ecuaciones, tablas de verdad, procedimientos para máquinas de estados, esquemas, etc. La simulación digital posibilita la depuración de los diseños antes de la programación de los dispositivos. Todo el equipo de diseño se reduce a un software de bajo coste que corre en un PC, y a un programador.

Prestaciones. Los PLDs TTL que hay en el mercado tienen tiempos de conmutación tan rápidos como los circuitos integrados de función fija más veloces. Los PLDs ECL son todavía más rápidos. Sin embargo, el incremento de velocidad obtenido con los dispositivos CMOS, que ya han igualado o superado en prestaciones a los dispositivos TTL, está provocando el abandono de la tecnología bipolar por parte de los fabricantes. En cuanto al consumo de potencia, los PLDs generalmente consumen menos que el conjunto de chips a los que reemplazan.

Fiabilidad. Cuanto más complejo es un circuito, más probabilidades hay de que alguna de sus partes falle. Puesto que los PLDs reducen el número de chips en los sistemas, la probabilidad de un fallo disminuye. Los circuitos impresos con menor densidad de CI son más fáciles de construir y más fiables. Las fuentes de ruido también se reducen.

Economía. En este apartado, hay aspectos que resultan difíciles de cuantificar. Por ejemplo, los costes de pérdida de mercado por una introducción tardía de un producto. Otros son más claros, por ejemplo, la reducción del área de las placas de circuito impreso obtenida gracias a que cada PLD sustituye a varios circuitos integrados de función fija. Muchas veces se consigue reducir el número de placas de circuito impreso economizándose en conectores. La reducción de artículos en almacén también aporta ventajas económicas.

Seguridad. Los PLDs tienen fusibles de seguridad que impiden la lectura de los dispositivos programados, protegiendo los diseños frente a copias. Además de los puntos mencionados, podemos añadir que los PLDs facilitan el ruteado de las placas de circulo impreso debido a la libertad de asignación de patillas que proporcionan. Permiten realizar modificaciones posteriores del diseño y en ocasiones hacen posible la reutilización de circuitos impresos con algunos fallos, mediante una reasignación de los PLDs.


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