Definición de circuito lógico programable
Componente electrónico empleado para la fabricación de circuitos digitales.
El circuito lógico programable, también conocido como PLD por sus siglas en inglés (Programmable Logic Device), es un tipo de dispositivo semiconductor de alta densidad lógica que utiliza la tecnología de circuitos integrados (IC) para la programación o reprogramación de circuitos digitales.
Los circuitos lógicos programables ofrecen a los ingenieros y diseñadores la flexibilidad de poder diseñar y personalizar sus propios circuitos digitales, los cuales pueden ser adaptados para una variedad de aplicaciones específicas. Esto es posible gracias a que los circuitos lógicos programables contienen elementos lógicos, tales como puertas lógicas, flip-flops y registros, que pueden ser programados de forma personalizada para realizar operaciones específicas.
Los dispositivos lógicos programables (PLD) se pueden clasificar en dos categorías principales: los FPGA y los CPLD. Los FPGA (Field Programmable Gate Arrays) son dispositivos que contienen bloques de lógica reconfigurable, así como bloques de memoria RAM y ROM. Por otra parte, los CPLD (Complex Programmable Logic Devices) cuentan con varios bloques lógicos, los cuales se pueden programar de forma simultánea para realizar operaciones complejas.
Los circuitos lógicos programables son una herramienta útil en la creación de circuitos digitales personalizados y adaptados a necesidades específicas, lo que hace que sean muy convenientes para la industria electrónica.
Un CLP está compuesto por una matriz de elementos lógicos, conocidos como bloques lógicos o células programables. Estas células pueden ser configuradas para realizar diferentes operaciones lógicas, como puertas AND, OR, NOT, entre otras.
La configuración de la matriz se realiza a través de un proceso llamado programación, que puede realizarse mediante técnicas de grabado físico (como los fusibles) o mediante la aplicación de señales eléctricas (usando EEPROMs o antifusibles). Una vez que la matriz ha sido programada, el CLP puede realizar las operaciones lógicas para las cuales fue diseñado.
Tipos de Circuitos Lógicos Programables
Existen varios tipos de CLP, siendo los más comunes:
1. GAL (Generic Array Logic): Este tipo de CLP permite al usuario diseñar su propio circuito a nivel lógico utilizando puertas lógicas programables. Puede ser programado y reprogramado varias veces según las necesidades del usuario.
2. CPLD (Complex Programmable Logic Device): Es un CLP más complejo y versátil que contiene múltiples bloques lógicos interconectados. Puede implementar funciones lógicas más complejas y es adecuado para aplicaciones que requieren un mayor número de puertas lógicas.
3. FPGA (Field-Programmable Gate Array): Es el tipo más avanzado de CLP. Consiste en una matriz de bloques lógicos interconectados mediante una red programable. Los CLP FPGA son altamente flexibles y pueden implementar sistemas digitales sumamente complejos, incluyendo microprocesadores completos.
Aplicaciones
Los circuitos lógicos programables tienen una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias. Algunas de las áreas donde se utilizan con mayor frecuencia incluyen:
- Diseño de sistemas digitales: Los CLP se utilizan ampliamente en el diseño de sistemas digitales, como computadoras, dispositivos móviles, sistemas de comunicación, entre otros.
- Automatización industrial: En la industria, los CLP se utilizan para controlar y supervisar procesos automatizados, como líneas de producción y maquinaria industrial.
- Sistemas embebidos: Los CLP también son esenciales en el diseño de sistemas embebidos, como controladores de automóviles, electrodomésticos inteligentes y dispositivos médicos.
Ventajas y Desventajas
Las ventajas principales de los circuitos lógicos programables son su flexibilidad y versatilidad. Permiten a los diseñadores adaptar rápidamente el hardware a diferentes necesidades y realizar cambios sin tener que rediseñar todo el sistema.
Sin embargo, también presentan algunas desventajas. La principal es que los CLP tienden a tener mayores retardos en comparación con los circuitos lógicos dedicados. Además, su complejidad puede dificultar el diseño y la depuración de sistemas digitales.
Resumen: circuito lógico programable
Un componente electrónico que se usa en la construcción de circuitos digitales y programables.
Para más información ver: Dispositivo lógico programable.
¿Qué es un circuito lógico programable?
Es un circuito integrado que se puede configurar para realizar una función específica mediante la programación de su configuración interna.
¿Qué ventajas ofrece el uso de circuitos lógicos programables?
Permite una mayor flexibilidad al realizar cambios en la función lógica sin tener que cambiar el hardware físico.
¿Qué tipos de circuitos lógicos programables existen?
Hay dos tipos principales: los FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) y los CPLDs (Complex Programmable Logic Devices).
¿Cómo se programa un circuito lógico programable?
Se puede programar mediante lenguajes de descripción hardware (HDL) como Verilog o VHDL, o mediante herramientas de programación gráfica como LabVIEW.
¿En qué aplicaciones se utilizan circuitos lógicos programables?
Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la electrónica de consumo hasta los sistemas embebidos en la industria aeroespacial, automotriz y médica.
¿Cuál es la diferencia entre un FPGA y un CPLD?
La principal diferencia radica en la arquitectura interna de los dispositivos. Los FPGAs se utilizan para aplicaciones de alta complejidad y alta velocidad, mientras que los CPLDs son más adecuados para aplicaciones de menor complejidad y menor velocidad.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 31-08-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de circuito lógico programable. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/circuito_logico_programable.php
