PRINCIPIOS ELECTRICOS Y APLICACIONES DIGITALES.

Unidad 4 Principios Electricos

por skarlethlove | buenastareas.com

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS⁞

â—¦INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALESâ—¦

SEMESTRE: 4°

GRUPO: “E”

PLANTEL: INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

MATERIA: PRINCIPIOS ELECTRICOS Y APLICACIONES DIGITALES.

TRABAJO: UNIDAD 4.- LENGUAJES HDL.

FECHA:1//JUNIO//2012

OBSERVACIONES/CALIFICACION: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

INDICE

Presentación

Índice

Introducción

Unidad 4 - Lenguajes HDL

4.1. Dispositivos lógicos programables

4.1.1. Tipos

4.1.2. Características

4.1.3. Fabricantes

4.1.4. Pasos para el diseño con PLD’s

4.2. Programación de circuitos combi nacionales con HDL

4.2.1. Por captura esquemática

4.2.2. Por tabla de verdad

4.2.3. Por ecuaciones booleanas

4.2.4. Por descripción de comportamiento

4.3. Programación de circuitos secuenciales conHDL

4.3.1. Por captura esquemática

4.3.2. Por tabla de verdad

4.3.3. Por ecuaciones booleanas

4.3.4. Por descripción de comportamiento

4.3.5. Por tabla de estado

4.3.6. Por diagrama de transición

Conclusión

Fuentes Consultadas

UNIDAD 4 - LENGUAJES HDL

4.1. DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES

Un Dispositivo Lógico Programable (PLD) es cualquier dispositivo lógico cuya función está especificada por el usuario, después de fabricado el dispositivo. Se usan para remplazar lógica SSI y MSI, ahorrando así en costo y tiempo en el diseño. Entre ellos,encontramos:

Arrays Lógicos Programables

Un Array Lógico Programable (PLA), es un circuito PLD que puedeprogramarse para ejecutar una función compleja. Normalmente se utilizan paraimplementar lógica combinacional, pero algunos PLA pueden usarse paraimplementar diseños lógicos secuenciales. El PLA es una solución con un solocircuito integrado a muchos problemas lógicos, que pueden tener muchasentradas y muchas salidas.

Se trata de una solución AND-OR de dos niveles combinacional que puedeprogramarse para realizar cualquier expansión lógica de suma de productos,sujeta a las limitaciones del producto. Estas limitaciones son el número deentradas (n), el número de salidas (m) y el número de términos productos (p). Se

puede describir como un “PLA n x m con p términos productos”. Por tanto suutilidad está limitada a funciones que puedan expresarse en forma de suma deproductos usando p o menos términos productos.

Un caso especial de PLA es el de uno de los PLD’s más populares, el PAL(Lógica de ArrayProgramable). En este dispositivo solo es programable la partecorrespondiente a la AND, mientras que la OR es fija.

Otros dispositivos lógicos programables de interés son:

· ROM, memoria de solo lectura

· PROM, memoria de solo lectura programable

· EPROM, memoria de solo lectura programable y borrable

· EEPROM, memoria de solo lectura programable y borrable electrónicamente

· RAM, memoria de acceso aleatorio

· SRAM, memoria de acceso aleatorio estática

· DRAM, memoria de acceso aleatorio dinámica

4.1.1. TIPOS

ASICS

Desde los finales de la década de 1970, losequipos electrónicos digitales utilizan Circuitos Integrados (CI o

CHIPS) de función lógica fija, realizados en pequeña o mediana escala de integración (SSI, MSI).

Para la implementación de aplicaciones muy complejas, que requieren de una gran cantidad de circuitos de función fija, por lo que resulta más conveniente intégralos en un solo dispositivo fabricado a la medida, los cuales son llamados: ASICS, ApplicationSpecificIntegratedCircuits. (Circuitos Integrados de Aplicación Especifica o circuitos a la medida).

Entre las ventajas que presenta el uso de los ASICs podemos mencionar que: Ahorran espacio, reducen el

número de dispositivos, tienen menor costo, reducen el tiempo de ensamble, bajo consumo de potencia, menor calentamiento, facilidad en la verificación (control de calidad) y mejor confiabilidad.

Los ASIC se pueden clasificar por su tecnología defabricación en cuatro categorías: Arreglos de Compuertas,Celdas Estándar, Full Custom y Lógica Programable

Clasificación de los ASICS

Las tecnologías de Arreglos de Compuertas, Celdas Estándar y Full Custom, están encaminadas a la producción industrial de alto volumen y requieren de equipo especializado para la fabricación del ASIC.

Por otro lado, con la Lógica Programable es posible diseñar e implementar funciones desde un solo circuito con el uso de solamente una computadora, un programador y software de Diseño Electrónico Asistido EDA (ElectronicDesignAssistant).

PLD

Un dispositivo de lógica programable (PLD) es un Circuito Integrado cuya estructura lógica final es directamente configurada por el usuario, sinnecesidad de llevar a cabo ningún proceso de fabricación.

PeggyAycinena de la revista electrónica IntegratedSystemDesign asegura que los dispositivos lógicos programables son la ola del futuro porque presentan las siguientes características: 10,000 compuertas en 1 in2, entradas y salidas configurables reprogramables y programables remotamente para diferentes funciones.

Los PLDs facilitan el proceso de diseño y reducen el tiempo de desarrollo, cuando se requieren prototipos o producción de baja escala, pues todo el proceso se puede

llevar a cabo con la ayuda de una computadora personal, programas de aplicación y el programador los cuales actualmente están disponibles a bajo costo.

Los diferentes tipos de dispositivos de lógica programable que existen hoy en día pueden clasificarse por su tecnología o su capacidad (Figura 2) tales como:

• Simplex Programmable Logic Device SPLDs.

• Complex Programmable Logic Device CPLDs.

• Field Programmable Gate Arraysevice FPGAs.

• Field Programmable Inter Connect FPICs.

De la clasificación anterior en este documento sólo nos enfocaremos, como ejemplos a los Simplex ProgrammableLogicDeviceSPLDs.

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