Tabla de contenido

🔸 Introduccion


Los dispositivos lógicos programables son una herramienta poderosa para el diseño de circuitos digitales. Estos dispositivos le permiten a los diseñadores implementar complejos circuitos lógicos en una sola unidad de hardware. Estos dispositivos están disponibles en diferentes formas, como SPLD, CPLD y FPGA, cada uno con sus propias características y ventajas. En esta sesión exploráremos los diferentes tipos de dispositivos lógicos programables y sus aplicaciones.

📘 Fundamento Teórico


📖 SPLD


Los dispositivos lógicos programables de nivel bajo (SPLD) son una clase de dispositivos lógicos programables que se usan principalmente para reemplazar los circuitos integrados digitales de pequeña y mediana escala (SSI MSI). Estos dispositivos se programan usando una herramienta de desarrollo para especificar la lógica que se va a implementar. Estos dispositivos permiten a los diseñadores integrar circuitos digitales complejos en un solo dispositivo con mayor flexibilidad y facilidad de programación. Estos dispositivos tienen una densidad de lógica relativamente baja, pero tienen un bajo costo y un tiempo de diseño reducido.

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ATF22V10C

📄Características clave de SPLD:

📖 CPLD


Los dispositivos lógicos programables de nivel complejo (CPLD) son una clase de dispositivos lógicos programables que se usan principalmente para reemplazar los circuitos integrados de pequeña, mediana escala y larga escala (SSI,MSI, LSI). Estos dispositivos se programan usando una herramienta de desarrollo para especificar la lógica que se va a implementar. Estos dispositivos ofrecen una densidad de lógica más alta que los dispositivos SPLD, permitiendo a los diseñadores implementar circuitos digitales más complejos. Estos dispositivos también tienen un costo relativamente bajo y un tiempo de diseño reducido, permitiendo a los desarrolladores completar proyectos de forma rápida y eficiente.

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📄Características clave de CPLD:

Intel EPM240T100C5

📖 FPGA


Los dispositivos lógicos programables de campo (FPGA) se han convertido en una herramienta importante para los diseñadores de circuitos digitales que buscan una forma eficaz de implementar complejos circuitos digitales. Estos dispositivos se pueden programar usando una herramienta especial para especificar la lógica que se va a implementar. Lo que resulta atractivo para los diseñadores es la densidad de lógica muy alta que ofrecen los FPGA, lo que significa que los circuitos digitales complejos pueden ser implementados con gran facilidad. Estos dispositivos también tienen un costo relativamente alto, pero a cambio ofrecen un tiempo de diseño mínimo, lo que permite a los desarrolladores completar proyectos de forma rápida y eficiente. Además, una ventaja adicional de los FPGA es que los circuitos pueden ser modificados rápidamente después de la implementación, lo que los hace versátiles y fáciles de adaptar a las necesidades cambiantes de los proyectos.

Tienen una gran densidad y flexibildad que los CPLD y SPLD

Su reprogramación miminiza el riesgo de acabar con el ciclo de vida del desarrollo de un producto

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📄Características clave de FPGA:

Xilinx XC3S500E-4FTG256C

📖 Comparación de SPLD, CPLD y FPGA

A continuación, se presenta una tabla de comparación entre SPLD, CPLD y FPGA para ayudar a comprender sus diferencias clave:

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Característica SSI TTL SPLD CPLD FPGA
Densidad de Lógica Baja Baja a Moderada Moderada Muy Alta
Aplicaciones Típicas Funciones Lógicas Simples Control de Interfaces, Lógica de Nivel Bajo o Medio Control de Sistemas Medianamente Complejos, Procesamiento de Datos Lógicos de Nivel Medio Procesamiento de Señales, Sistemas de Procesamiento de Datos de Alta Velocidad, Aplicaciones de Alto Rendimiento
Tiempo de Diseño Corto Corto Corto Corto
Costo Bajo Bajo Moderado Relativamente Alto
Flexibilidad Limitada Limitada Moderada Alta
Capacidad de Reconfiguración No
Escalabilidad Limitada Limitada Moderada Alta
Consumo de Energía Bajo Bajo Moderado Variable

📖 Aplicaciones y Ejemplos


Los dispositivos lógicos programables tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria electrónica. Algunos ejemplos incluyen:

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🧠 Ejercicios


❓Preguntas


❗Véase también


Hello FPGA

Conceptos fundamentales de los FPGA: ¿Qué son los FPGA y por qué son necesarios?

👁️‍🗨️ Otros temas


📚 Tabla de contenido

🗓️ Semana 4 - 📗 Fundamentos de Álgebra Booleana

Álgebra Booleana

Compuertas lógicas AON

Compuertas lógicas Negadas

Exploración Circuitos Integrados

Circuitos Integrados de compuertas TTL y CMOS

Leyes y teoremas

Propiedades del álgebra booleana

Práctica N.º 02 - Lógica con circuitos integrados TTL

🗓️ Semana 5 - 📗 Propiedades del Álgebra Booleana

Teorema de D’Morgan

Principios Básicos de Lógica Programable

Software para Dispositivos Lógicos Programables

Diseño con captura esquemática

Arquitectura SPLD

Esquemático, ecuación y tdv

Práctica N.º 03 - Diseño esquemático de compuertas lógicas

🗓️ Semana 6 - 📗 Aplicaciones con Álgebra Booleana

Minitérminos

Máxiterminos

Representación por forma de onda

Minimización de funciones booleanas

Práctica N.º 04 - Expresiones AND/OR y OR/AND con captura esquemática