Capitulo 01.Logica Programavel Revisto

8/16/2019 Capitulo 01.Logica Programavel Revisto

1/29

SISTEMAS DIGITAIS

Curso de Engenharia Eléctrica

Capítulo 1

Tema:

Lógica programávelAula

6/1/16


2/29

1.0:Introdução

Lógicaprogramável

S"LD

"AL GAL

C"LD

"LA

#"


3/29

1.1 SPLD: O Dispositivo PAL

Um dispositivo PAL ( programmable array logic) cons

um arranjo programável de portas AND que se conearranjo fixo de portas OR. tecnologia de conexão a fuportanto, são programáveis uma vez (O!".


4/29

#igura $%$&'mplementaão de uma expressão na forma desoma%de%produtos usando um dispositivo !)*


5/29

$ dispositivo GAL é essencialmente um dispositivo "AL %ue pode sereprogramado& Ele tem o mesmo tipo de organi'a()o A*D+$, %ue odispositivo "AL& A di-eren(a .ásica é %ue um dispositivo

GAL usa uma tecnologia de processo reprogramável/ como uma EE"0E1CM$S2/ em ve' de -us3veis2&

1.2. SPLD: O Dispositivo GAL


6/29

1.3.Notação Simplificada para Diaramas PAL!"A

Os actuais dispositivos !)* e +)* tm muitas portas )- e Ooutros elementos e são capazes de manipular muitas variávecomplementos. ) maioria dos diagramas de !)* e +)* que podnos datasheets usam uma notaão simplificada, para fazer cdiagrama esquemático fique menos complicado.

)s variáveis de entrada para um dispositivo !)* ou +)* tm g

buffers para evitar carregamento por um grande n0mero de enportas )- nas quais elas são conectadas.

O sím1olo do tri2ngulo no diagrama representa um buffer qvariável e o seu complemento. )s conex3es fixas das vaentrada e buffers são mostrados usando notaão de ponto pad


7/29

)s conex3es programáveis num arranjo são indicadas no diagrama por umlaranja no ponto de cruzamento para um fusível intacto ou outro tipo de conausncia de um 4 para um fusível a1erto ou outro tipo de conexão. ) #igura

funão l5gica AB + AB + A B programada.


8/29

1.#.Diarama $m %loco "$ral d$ Dispositivos PAL!"A

&acroc'lula consiste geralmente em uma porta OR e alguma

saída associada. )s macroc/lulas variam em complexidade dedo tipo particular de !)* ou +)*. Uma macroc/lula pode ser cpara l5gica com1inacional, l5gica registrada ou uma com1am1os. ) l5gica registrada significa que existe um flip%flop na mpara prover uma funão l5gica sequencial.


9/29

Diagrama em .loco geral de um dispositivo "AL ouGAL


10/29

#igura $%6& ipos 1ásicos de macroc/lulas !)*7+)* para l5gicacom1inacional.


11/29

#igura 456Diagrama em .loco lógico de um dispositivo "AL 578 e umencapsulamento S"LD t3pico


12/29

(PLD )Complex programmable logic device*

(PLD )complex programmable logic device ) –consiste 1asicamente em m08!*s com interconex3es programáveis, 9m1ora a forma com que as

organizadas internamente varie com o fa1ricante, a #igura a seguir represegen/rico.

Referimo%nos a cada arranjo 8!* num :!* como um *); (logic array blarranjo lgico)! Algumas ve"es são usadas outras designa3es, como blbloco lgico ou bloco gen$rico!

As interconex%es programáveis são geralmente denominadas !') (

interconnect array – arranjo de interconex3es programáveis" em1ora alguntal como 4ilinx, usem o termo )'< (advanced interconnect matrix interconex%es avan&adas) ou uma designa&'o similar!

Os *);s e as interconex3es entre *);s são programados por soft=are. User programado para fun3es l5gicas complexas 1aseadas em estruturasprodutos de *);s individuais (na realidade 8!*s". 9ntradas podem ser qualquer um dos *);s, sendo que suas saídas podem ser interconectada

outros *);s via !').


13/29

) maioria dos fa1ricantes de dispositivos l5gicos programáveuma s/rie de :!*s que variam em densidade, tecnologia de

consumo de potncia, tensão de alimentaão e velocifa1ricantes geralmente especificam a densidade de um :termos de macroc/lulas ou 1locos de arranjo l5gico. )s dpodem variar de dezenas de macroc/lulas a valores al/mmacroc/lulas em encapsulamentos com at/ algumas cenpinos. @ medida que as !*s se tornam mais comp

densidades máximas aumentam. ) maioria das :!reprogramáveis e usam tecnologia de processo de 99!RO< para as conex3es programáveis.


14/29

iagrama em 1loco 1ásico de um :!* gen/rico

Arran9o deintercone:;es programáveis


15/29

SISTEMAS DIGITAIS

Curso de Engenharia Eléctrica

Capítulo 1

Tema:

Lógica programávelAula 1

6/1/16


16/29

1.+.PLA )arranjo lgico program(vel *

) arquitetura de um :!* / a forma na qual os elementos in

organizados e com1inados. ) arquitetura da família :oolRu4ilinx / 1aseada na estrutura de um !*) ( programmable loarranjo lgico program(vel) em ve" de um A* lgica

programável".


17/29

#igura $%A&:omparaão entre dispositivos !*) e !)* 1ásicos


18/29

1.,.L-"I(A PO"A&/L: 2P"As

;asicamente, o dispositivo #!+) (field programmable gate array – arranjo de portas progde campo) possui uma ar,uitetura diferente (não faz uso de arranjos do tipo !)*7!*)" e muito maiores que os dispositivos :!*s.

Os trs elementos 1ásicos de um #!+) são&

B o 1loco l5gico configurável (:*;",

B as interconex3es e

B os 1locos de entrada7saída ('7O".

Os 1locos l5gicos configuráveis (:*;s" em um #!+) não são tão complexos quanto os *por/m geralmente a quantidade de :*;s / 1em maior.

-os casos em que os :*;s são relativamente simples, a arquitetura do #!+) / denomgranula&'o fina)!

Nos casos em ,ue os -*Bs s'o maiores e mais complexos# a arquitetura / denominagranula&'o grossa)! Os 1locos de '7O em torno do perímetro da estrutura prov entradas1idirecionais ao mundo externo, selecionáveis individualmente. ) matriz distri1uída programáveis prov a interconexão entre :*;s e a conexão C entradas e saídas.


19/29


20/29

1.,.1.%locos Licos (onfiur4v$is )(L%*

ipicamente, um 1loco l5gico de um #!+) consiste em vários m5dulos l5gicosos quais são as unidades construtivas 1ásicas, que por sua vez são aná

macroc/lulas de um dispositivo :!*. ) #igura $E$? mostra os 1lococonfiguráveis (:*;s" fundamentais dentro das interconex3es programáveis glinFa7coluna que são usadas para interconectar 1locos l5gicos. :ada :*; / fom0ltiplos m5dulos l5gicos menores e uma interconexão programável local quepara interconectar m5dulos dentro de uma :*;.


21/29

#igura $%$?. ;locos l5gicos configuráveis 1ásicos(:*;s" dentro deinterconex3es programáveis glo1ais em linFa7coluna.


22/29

1.7.2.Módulos Lógicos

5m mdulo lico em um 1loco l5gico de #!+) pode ser configurado comcom1inacional, l5gica registrada ou uma com1inaão de am1as. Um flip%flop / l5gica associada e / usado na l5gica registrada.. ) #igura (a1aixo" mostra o d

em 1loco de um típico m5dulo l5gico 1aseados em *U. :onforme sa1emos, u(ta1ela de 1usca" / um tipo de mem5ria programável usada para gerar fun3escom1inacionais de soma%de%produtos. ) *U faz essencialmente o mesmo que um !)* ou !*).


23/29

:ontinuaão&

+eralmente, a organizaão de uma *U consiste em um n0mero de mem5ria igual a >.n# onde n $ o n/mero de vari(veis de entrad

exemplo# tr0s entradas podem selecionar at$ A c/lulas de mem5riuma *U com trs variáveis de entrada pode produzir uma expressoma%de%produtos com at/ oito termos%produto.

!ode ser programado um padrão de $s e ?s nas c/lulas de mem5*U, conforme ilustra a #igura a seguir para uma funão de somaprodutos específica.

:ada nível $ significa o termo%produto associado que aparece nasoma%de%produtos, e cada ? significa que o termo%produto associaaparece na saída de soma%de%produtos. ) expressão resultante dasoma%de%produtos /&


24/29

O conceito 1ásico de uma *U programada como uma determinadasaída de somade%produtos.


25/29

2P"As %as$adas $m SA&

)s #!+)s são dispositivos não%voláteis nos casos em que são 1aseadosantifusível ou são voláteis quando são 1aseados em tecnologia 8R)


26/29

#igura $%$I.:onceitos 1ásicos de configura3es de #!+) volátil.

:ont.


27/29

Uma vantagem da a1ordagem de n0cleo rígido / que o mesmo projeto pode ser usando 1em menos da capacidade disponível do #!+) do que se o usuário programno cFip, resultando em menos espao (G1ens im5veisH" e menos tempo de desenvolvusuário. )l/m disso, as fun3es de n0cleo rígido são completamente testadas. ) den0cleo rígido / que as especifica3es são esta1elecidas durante a fa1ricaão, sendotem que usar a l5gica de n0cleo rígido Gcomo ela /H. 9la não pode ser alterada posten0cleos rígidos são geralmente comercializados com fun3es que normalmente sãsistemas digitais, tal como um microprocessador, interfaces padrão de enprocessadores de sinais digitais.


28/29

#unão de n0cleo rígido em1utida em uma #!+)&


29/29

$ temor do Senhor é o princ3pio da sa.edoria& Provérbios :1!a

Documents

Capitulo 01.Logica Programavel Revisto