Definición de circuito lógico programable
Componente electrónico utilizado para la creación de circuitos digitales configurables.
El circuito lógico programable, conocido también como PLD (Programmable Logic Device), es un dispositivo semiconductor que permite la programación o reprogramación de funciones lógicas mediante tecnología de circuitos integrados. A diferencia de los circuitos lógicos fijos, los CLP pueden ser configurados por el usuario para realizar operaciones específicas, adaptándose a necesidades particulares y permitiendo la personalización del hardware.
Los circuitos lógicos programables contienen elementos como puertas lógicas, flip-flops y registros, organizados en una matriz o bloques lógicos. Estos elementos pueden ser conectados y configurados mediante programación para realizar diferentes tareas digitales. Por ejemplo, un CLP puede ser programado para implementar desde una simple compuerta AND hasta un microprocesador completo.
Clasificación de los CLP:
- GAL (Generic Array Logic): Permite programar y reprogramar funciones lógicas básicas, siendo útil para prototipos y pequeñas producciones.
- CPLD (Complex Programmable Logic Device): Ofrece mayor capacidad que los GAL, con múltiples bloques lógicos interconectados, ideales para funciones complejas y controladores.
- FPGA (Field-Programmable Gate Array): Dispositivo avanzado que contiene miles de bloques lógicos y recursos de memoria (RAM, ROM), permitiendo implementar sistemas digitales de alta complejidad.
Ejemplo: Un FPGA puede ser programado para funcionar como un procesador, un controlador de comunicaciones o un sistema de procesamiento de imágenes, todo en el mismo hardware, simplemente cambiando la configuración.
¿Cómo se programa un circuito lógico programable?
La programación de un CLP se realiza mediante lenguajes de descripción de hardware (HDL) como VHDL o Verilog, o mediante herramientas gráficas especializadas. Existen métodos de programación permanente (fusibles, antifusibles) y reprogramable (EEPROM, Flash). Por ejemplo, los FPGAs modernos suelen ser reprogramables, permitiendo modificar el diseño tantas veces como sea necesario.
Aplicaciones
Los circuitos lógicos programables se utilizan en:
- Diseño de sistemas digitales: Computadoras, dispositivos móviles, routers y consolas de videojuegos.
- Automatización industrial: Controladores de maquinaria, robots y sistemas de supervisión.
- Sistemas embebidos: Controladores para automóviles, electrodomésticos inteligentes y dispositivos médicos.
- Prototipado rápido: Permiten a los ingenieros probar y modificar diseños antes de fabricar circuitos dedicados.
Ventajas y Desventajas
Ventajas:
- Flexibilidad: Permiten modificar la función lógica sin cambiar el hardware físico.
- Reducción de costos y tiempo: Facilitan el desarrollo y la actualización de productos.
- Prototipado rápido: Ideales para pruebas y validación de ideas antes de la producción en masa.
Desventajas:
- Menor velocidad: Generalmente más lentos que los circuitos dedicados (ASICs).
- Consumo de energía: Suelen consumir más energía que soluciones específicas.
- Complejidad de diseño: Requieren conocimientos avanzados en lenguajes de descripción de hardware y herramientas de desarrollo.
Comparación: FPGA vs CPLD
- FPGA: Mayor capacidad, velocidad y flexibilidad. Adecuados para aplicaciones complejas y procesamiento paralelo.
- CPLD: Más simples, menor consumo y costo. Ideales para tareas de control y lógica de menor escala.
Resumen: circuito lógico programable
Un circuito lógico programable es un componente electrónico configurable por el usuario, utilizado para implementar funciones digitales específicas en una amplia variedad de aplicaciones.
Para más información ver: Dispositivo lógico programable.
¿Qué es un circuito lógico programable?
Es un circuito integrado cuya función puede ser definida o modificada mediante programación, permitiendo adaptar el hardware a diferentes necesidades.
¿Qué ventajas ofrece el uso de circuitos lógicos programables?
Permiten una mayor flexibilidad, reducción de costos y tiempos de desarrollo, y la posibilidad de actualizar o corregir errores en el hardware sin reemplazar componentes físicos.
¿Qué tipos de circuitos lógicos programables existen?
Los tipos principales son: GAL, CPLD y FPGA, cada uno con diferentes capacidades y aplicaciones.
¿Cómo se programa un circuito lógico programable?
Se programa utilizando lenguajes HDL como Verilog o VHDL, o mediante herramientas gráficas, dependiendo del fabricante y el tipo de dispositivo.
¿En qué aplicaciones se utilizan circuitos lógicos programables?
Se emplean en sistemas digitales, automatización industrial, sistemas embebidos, prototipado rápido y en cualquier situación donde se requiera hardware adaptable y personalizado.
¿Cuál es la diferencia entre un FPGA y un CPLD?
La principal diferencia está en la arquitectura interna y la capacidad del dispositivo: los FPGA son adecuados para tareas de alta complejidad y velocidad, mientras que los CPLD son más apropiados para aplicaciones de menor complejidad y menor velocidad.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 13-07-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de circuito lógico programable. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/circuito_logico_programable.php
