Definición de matriz lógica programable
Una matriz lógica programable (Programmable Array Logic o PAL) es un tipo de dispositivo programable utilizado para implementar funciones lógicas personalizadas en circuitos digitales. Fue introducida por la empresa Monolithic Memories, Inc. (MMI) en 1978 y representó un avance significativo en la flexibilidad y eficiencia del diseño digital.
Los dispositivos PAL están compuestos por una pequeña PROM (memoria programable de solo lectura) y una lógica de salida adicional. Esto permite al usuario definir, mediante programación, cómo se conectan internamente las compuertas lógicas, posibilitando la creación de funciones lógicas complejas con pocos componentes. Por ejemplo, en un diseño tradicional, implementar una función lógica compleja podría requerir múltiples chips; con una PAL, la misma función se puede programar en un solo dispositivo.
Originalmente, las PAL eran OTP (One-Time Programmable), es decir, solo podían ser programadas una vez. Una vez grabada la función lógica, no era posible modificarla ni reutilizar el dispositivo. Esto limitaba su flexibilidad frente a posteriores cambios de diseño.
La estructura fundamental de una PAL se basa en la idea de que cualquier función lógica puede expresarse como una suma de productos lógicos (AND-OR). Esta técnica permitió reducir la cantidad de circuitos y el costo de implementar lógica personalizada, simplificando el diseño y mantenimiento de sistemas digitales.
Con el tiempo, las PAL evolucionaron hacia dispositivos más avanzados, como las GAL (Generic Array Logic) y los CPLD (Complex Programmable Logic Device). Estos dispositivos permiten la reprogramación y, en el caso de algunos CPLD, incluso la reconfiguración dinámica, lo que los hace útiles para prototipos y productos finales que requieran actualizaciones o cambios posteriores. Por ejemplo, mientras que una PAL tradicional no puede ser reprogramada, una GAL puede borrarse y reprogramarse múltiples veces.
Hoy en día, las matrices lógicas programables y sus derivados se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como sistemas embebidos, controladores industriales, dispositivos de comunicaciones (routers, switches), automatización, y prototipos de hardware.
Ventajas principales:
Desventajas:
Comparación:
- Las PAL ofrecen mayor flexibilidad que las puertas lógicas fijas, pero menos capacidad y complejidad que las FPGA o CPLD.
- Las GAL y CPLD permiten reprogramación, a diferencia de las PAL tradicionales.
Resumen: matriz lógica programable
Un PAL es un dispositivo programable usado en circuitos digitales para realizar tareas lógicas específicas. Se basa en una pequeña memoria PROM y lógica adicional. Una vez programado, el dispositivo tradicional no puede modificarse, aunque versiones modernas permiten reprogramación. Su estructura permite implementar cualquier función lógica como suma de productos.
¿Cuál es el propósito principal de las matrices lógicas programables?
El propósito principal es permitir la creación rápida y flexible de circuitos lógicos personalizados, facilitando el diseño y la adaptación de sistemas electrónicos a necesidades específicas.
¿Cómo funcionan las matrices lógicas programables?
Funcionan mediante un array de elementos lógicos configurables que pueden interconectarse según la programación realizada. Esto permite implementar múltiples combinaciones de lógica digital en un solo dispositivo.
¿Por qué se utilizan las matrices lógicas programables en lugar de circuitos integrados personalizados?
Se utilizan porque resultan más económicas y versátiles, permitiendo cambios en el diseño sin la necesidad de fabricar un circuito integrado personalizado para cada función lógica, lo que ahorra tiempo y costos en el desarrollo.
¿Cuáles son algunas de las aplicaciones comunes de las matrices lógicas programables?
Se emplean en sistemas de control industrial, automatización, sistemas embebidos, dispositivos de comunicaciones como routers y switches, y en prototipos de hardware.
¿Qué ventajas tienen las matrices lógicas programables en comparación con las puertas lógicas tradicionales?
Ofrecen mayor densidad lógica, flexibilidad para cambios y actualizaciones, y reducen el espacio físico y la cantidad de componentes necesarios en una placa de circuito.
¿Qué factores se deben considerar al seleccionar una matriz lógica programable?
Se deben considerar el número de puertas lógicas necesarias, la cantidad de pines, el costo, la velocidad de operación, la capacidad de programación/reprogramación, y la disponibilidad de herramientas de software para programar el dispositivo.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 12-07-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de matriz lógica programable. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/matriz_logica_programable.php
