Electrónica Analógica

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Contenido

Introducción................................................................................................................................ 3

Objetivos…................................................................................................................................. 4  

Materiales y equipo…...………………………………………………………………….……………. 5

Desarrollo……………………………………………..………………………………………………… 5

Resultados ……………………..…………………………………………………………………….… 6

Conclusión ................................................................................................................................. 7

Fuentes bibliográficas................................................................................................................. 8

Introducción

En el mundo de la electrónica digital, los Dispositivos Lógicos Programables (PLD, por sus siglas en inglés) se han convertido en una herramienta indispensable. Estos dispositivos ofrecen una gran flexibilidad y versatilidad en el diseño y la implementación de circuitos digitales, permitiendo a los ingenieros y diseñadores adaptar rápidamente sus diseños a diferentes requerimientos y necesidades.

Los PLD son chips electrónicos configurables que contienen una serie de elementos lógicos interconectables, como puertas lógicas, flip-flops y multiplexores. Lo que los hace realmente poderosos es su capacidad de ser programados o configurados para realizar funciones específicas. A diferencia de los circuitos integrados específicos (ASICs), que están diseñados para una tarea particular, los PLD se pueden reprogramar, lo que significa que pueden adaptarse y actualizarse según las necesidades cambiantes del proyecto.

Existen varios tipos de PLD, entre los que se incluyen los Dispositivos Lógicos Programables en Campo (CPLD) y las Matrices de Puertas Programables en Campo (FPGA). Los CPLD están compuestos por una serie de bloques lógicos interconectables, mientras que las FPGA constan de una matriz de bloques lógicos configurables y una red de interconexión programable. Ambos tipos de dispositivos ofrecen una amplia gama de posibilidades y son ampliamente utilizados en aplicaciones como sistemas embebidos, comunicaciones, control industrial y muchos otros campos de la electrónica.

En esta práctica, nos adentraremos en los Dispositivos Lógicos Programables, explorando sus características, su arquitectura y sus aplicaciones. Aprenderemos a utilizar herramientas de diseño de circuitos, como lenguajes de descripción de hardware (HDL) y software de programación, para implementar y simular circuitos digitales en un entorno virtual. También conoceremos las ventajas y desafíos asociados con el uso de PLD en comparación con otras soluciones de diseño digital.

A medida que avancemos en esta práctica, descubriremos cómo los PLD han revolucionado la electrónica digital, brindando a los diseñadores una plataforma flexible y adaptable para la creación de sistemas complejos.

Objetivo

El objetivo de esta práctica es familiarizarse con los Dispositivos Lógicos Programables (PLD) y adquirir habilidades prácticas en el diseño, programación y aplicación de circuitos digitales utilizando PLD. Al finalizar la práctica, se espera lo siguiente:

1. Familiarizarse con los conceptos básicos de los Dispositivos Lógicos Programables (PLD) y comprender su importancia en el campo de la electrónica digital.
2. Aprender sobre los diferentes tipos de PLD disponibles, como los CPLD y las FPGA, y comprender sus características y diferencias.
3. Conocer las herramientas de diseño de circuitos utilizadas en la programación y configuración de los PLD, como lenguajes de descripción de hardware (HDL) y software de programación.
4. Aprender a diseñar circuitos digitales utilizando PLD, desde la descripción del circuito en HDL hasta la simulación y verificación del diseño.
5. Explorar las ventajas y desafíos asociados con el uso de PLD en comparación con otras soluciones de diseño digital, como los circuitos integrados específicos (ASICs) o los circuitos discretos.
6. Practicar la implementación de lógica combinacional y secuencial utilizando PLD, comprendiendo los conceptos de diseño y utilizando las herramientas de programación adecuadas.
7. Adquirir habilidades para solucionar problemas y depurar diseños en PLD, identificando posibles errores y optimizando el rendimiento del circuito.
8. Comprender las aplicaciones y usos comunes de los PLD en diferentes campos de la electrónica, como sistemas embebidos, control industrial, comunicaciones y procesamiento de señales.
9. Fomentar la creatividad y la capacidad de diseño, animando a los estudiantes a explorar soluciones innovadoras utilizando los recursos y las características de los PLD.

Materiales y equipo

Desarrollo

Configuración del entorno:

• Instalar el software WinCupl en la computadora.
• Utilizar el lenguaje HDL compatible con WinCupl para describir el circuito comparador de 4 bits.
• Definir las entradas, salidas y variables necesarias.
• Escribir la lógica de comparación utilizando operaciones y condiciones adecuadas.
• Verificar la sintaxis y la coherencia del diseño.

Programación del PLD:

• Abrir el software WinCupl y crear un nuevo proyecto.
• Configurar los pines de entrada y salida del PLD.
• Generar el archivo de programación (JEDEC o similar) necesario para cargar el diseño en el PLD.

Simulación del circuito:

• Utilizar las herramientas de simulación proporcionadas por WinCupl para verificar el funcionamiento del circuito.
• Establecer diferentes combinaciones de entradas y observar las salidas correspondientes.
• Verificar que el circuito cumpla con los requisitos de comparación establecidos.
• Cargar el archivo JEDEC en el simulador de programa proteus al pic AM22V10
• Diseñar el circuito correspondiente a las practicas 3 y 4 (comparador A=B) junto con Display de 7 segmentos

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Resultados

En resumen, los resultados de la práctica demuestran la capacidad para diseñar, programar y verificar circuitos digitales utilizando dispositivos lógicos programables (PLD) y el software WinCupl. Se presenta un circuito funcional implementado en el PLD, con su descripción en WinCupl, la programación exitosa del PLD y la verificación de su funcionamiento.

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